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CITOESQUELETO
Objetivos 1.- Describir la estructura, composición química, y función de los elementos del citoesqueleto.
2.- Explicar la importancia del citoesqueleto en el movimiento, arquitectura de la célula y transporte celular.
3.- Valorar la importancia del estudio de citoesqueleto en la profesión de medicina.
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CITOESQUELETO
Es un sistema citoplasmático de fibras, esencial para la estructura
y movilidad.
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1980 Biólogo keit Porter
Desde un punto de vista mecánico, la célula se comporta de manera similar a
estructuras arquitectónicas denominadas estructuras de
tensegridad.
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Componentes del citoesqueleto
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La actina fue observada experimentalmente por primera vez en 1887 por W.D Halliburton
• Actina: proteína más abundante en las células eucariotas (10% células musculares).
• Seres humanos tienen 6 genes de actina (Isoformas: α, β y γ).
• Existe como monómero globular: actina G, y como polímero filamentoso: actina F
• Es funcional cuando posee ADP o ATP en su hendidura• Son altamente conservadas en la evolución.• Predomina el estado unido a ATP cuando la actina se
encuentra libre
Premio Nobel Brúnó Straub en el lab de Szent-Gyorgi
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ATP- actina GADP- actina GATP- actina FADP- actina F
Mg2+
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Los monómeros de actina G se ensamblan para formar largos polímeros helicoidales de actina F
Extremo +
Extremo -
La actina F presenta polaridad estructural y funcional.
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Dinámica del ensamblaje: tres fases
Oligómeros cortos inestables
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Intercambio rotatorio Cc = Vp = V dp
“La energía de hidrólisis se utiliza para crear un verdadero "estado estacionario"
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La polimerización de actina está regulada por proteínas que fijan
actina G
a) Inhibición de ensamblaje de actina por acción de timosina β4.
b) Estimulación del ensamblaje de actina por profilina.
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Estimulación del ensamblaje de actina por profilina.
• La profilina forma un complejo con la actina G- ATP que contribuye al agregado de monómeros en el extremo (+) de un filamento de actina.
• Favorece el ensamblaje de los filamentos de actina al actuar como factor de intercambio de nucleótidos,
• También actúa con los componentes de la membrana que intervienen en las señales intercelulares.
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Algunas proteínas controlan las longitudes de los filamentos de actina mediante cortes
gelsolina y cofilina
capping
PIP2
Ca
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Agentes nucleantes
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Proteínas que cubren la actina y estabilizan la actina F
• Cap Z: Se unen a los extremos (+)de los filamentos independientes del Ca2+.
• Tropomodulina: Cubre los extremos (-) de los filamentos de actina.
-
-
-+
+
+
+
+
+
Ambas proteínas son reguladas por PIP 2
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Toxinas que alteran el equilibrio entre los monómeros y los polímeros de actina
1. Citocalasina D: Unión al extremo (+) de la actina F.
2. Latruculina: Se fija a la actina G. (secretadas por esponjas)
3. Faloidina: Impide la despolimerización de los filamentos (se aisla de Amanita phalloides)
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Para el 2006, el ENMC (European Neuromuscular Centre) había publicado 116 mutaciones relacionadas con patologías, conocidas como actinopatías.
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•Patologías a nivel de adhesión celular
•Miopatías
• Mutación, la MYH11, podría ser responsable de al menos un 14% de los casos de aneurismas de aorta toracica hereditaria
•Distonía de debut juvenil Arg/Trp: ADF/Cofilina
•Una mutación puntual con carácter dominante que produce disfunción de los neutrófilos: afinidad profilina
•Diversas formas de pérdidas de audición: Afinidad Cofilina
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OrganizaciónMicrofilamentos
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Organización de los filamentos de actina
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Organización de los filamentos de actina
FIMBRINA
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α ACTINA
HAZ DE TIPO CONTRÁCTIL
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Redes de actina y Filamina
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Los retículos corticales de actina están conectados con la membrana plasmática
Espectrina
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Anclaje de las fibras de estrés a la membrana plasmática en las ADHESIONES FOCALES.
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Anclaje de los filamentos de actina a las UNIONES DE ADHERENCIAS
Cinturón de adhesión
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MIOSINA
• De la familia de proteínas motoras mecanoquímicas.
• Miosina I y Miosina V (interacciones citoesqueleto-membrana)
• Miosina II (contracción muscular y citocinesis)
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Miosina II
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Interacción entre actina y miosina
Contracción muscular
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Estructura de las células musculares
Diámetro: 50μm
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Unidades contráctiles “sarcómeros”
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Titina y Nebulina
Cap Z Tropomodulina
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Modelo de deslizamiento de los filamentos
• 1.954 Andrew Huxley Ralp Niedergerke Hugh Huxley y Jean Hanson
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Modelo de la interacción Actina- miosina
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La contracción del músculo Esquelético está regulada por Ca+ y por proteínas que se unen a la actina
Unidad fijadora de Ca+
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500.000 motoneuronas
300 millones de fibras musculares motoras
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Relajación Muscular
calambres.scar imágenes
Contracción mantenida“Calambre”, rigor mortis.
ATP
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Mecanismos dependientes de miosina en la contracción Músculo liso y en células no
musculares
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Contracción en células no musculares
Citocinesis
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Asociaciones contráctiles en células no musculares
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Regulación de las cadenas Ligeras de miosina por fosforilación en células no musculares y en musculo liso
Quinasa de la cadena ligera de la Miosina
MLCK
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FILAMENTOS INTERMEDIOS
Diámetro de 10nm
No están directamente implicados en movimiento celular: parecen desempeñar básicamente un papel estructural proporcionando resistencia mecánica a las células y tejidos.
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Proteínas de los filamentos intermedios
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Estructura de las proteínas de filamentos intermedios
Función
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Ensamblaje de los Filamentos Intermedios
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Organización intracelular de los filamentos intermedios
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Función de la Queratina
Epidermólisis bullosa simple
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MICROTÚBULOS
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Estructura de los microtúbulos
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[tubulina unida a GTP] [tubulina unida a GTP
Inestabilidad de los microtúbulos
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![Page 53: CITOESQUELETO Objetivos 1.- Describir la estructura, composición química, y función de los elementos del citoesqueleto. 2.- Explicar la importancia del](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061600/5665b4691a28abb57c915340/html5/thumbnails/53.jpg)
Fármacos que afectan el ensamblaje de los microtúbulos:
La colchicina y la colcemida: Se unen a la tubulina
Vincristina y Vimblastina: Células en rápida división
Taxol: Estabiliza los microtúbulos
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Centrosomas, centriolos y organización de los microtúbulos
CENTROSOMA: Centro organizador
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Reorganización de los microtúbulos durante la mitosis
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Formación del huso mitótico
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Estabilidad de los microtúbulos y polaridad celular
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Motores microtubulares y movimiento
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Transporte de las vesículas a lo largo de los microtúbulos
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Separación de los cromosomas mitóticos
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Separación de los polos en la anafase B
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