Download - 3.-Proteïnes ABPs
-
Facultat de Biologia
Donat el carcter i la finalitat exclusivament docent i eminentment illustrativa de les explicacions a classe d'aquesta presentaci, lautor sacull a larticle 32 de la Llei de propietat intellectual vigent respecte de l's parcial d'obres alienes com ara imatges, grfics o altre material contingudes en les diferents diapositives
-
Grau de polimeritzaci de lactina Com sabem quanta actina ha
polimeritzat?
Viscosimetria
Sedimentaci (centrifugaci)
Espectroscopia
Microscopia de fluorescncia
Simultaneous visualization of F- and G-actin in a bovine pulmonary artery endothelial
cell (BPAEC) using F-actinspecific Oregon Green 488 phalloidin (O7466) and G-actin
specific Texas Red deoxyribonuclease I (D972). The G-actin appears as diffuse red
fluorescence that is more intense in the nuclear region where the cell thickness is
greater and stress fibers are less dense. The image was obtained by taking multiple
exposures through bandpass optical filter sets appropriate for fluorescein and the
Texas Red dye.
Monmers Actina-Filaments Actina
-
Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
CClllula en cultiu, lula en cultiu, marcada amb falmarcada amb fallolodina dina (contrast: (contrast: bisbis--benzimidabenzimida))
Frmacs que afecten la polimeritzaci de lactina
Cytochalasins (from fungi) bind to the (+) end of F-actin and block subunit addition. Depolymerization at the (-) end may cause loss of the filament.Phalloidin (from Amanita mushroom) binds along the sides of actin filaments, stabilizing them.
Phalloidin labeled with a fluorescentchromophore is often used to visualize actinfilaments by fluorescence microscopy.
esponges
fongsAmanita phalloides
jasplakinolide: estabilitza dmers
-
La hidrlisi dATP s ms lenta que lengalza-me'n dels filaments actina, per tant, els filaments ms nous es mantenen i es despolimeritzen els mes antics. Sassegura un recanvi rpid dels filaments dactina
In vivo, la dinmica de lactina esta controlada per les protenes
associades a lactina (ABPs): controlen la polimeritzaci, lestructura dels
filaments dactina, lestabilitat.
Protenes duni a lactina (ABPs)
-
Profilina-timosinaLa Profilina activa lintercanvi dADP per ATP, generant monmers dactina-ATP que sensamblen de nou . La Timosina regula la concentraci dactina G en el citosol. Competeix amb la Profilina
Protenes duni a lactina (ABPs)
La timosina regula la presencia constant de monomers lliures. Permet una reserva de monmers dactina que poden servir per la polimeritzaci de F-actina
-
La profilina mobilitza els monmers dactina cap a la zona on hi ha dhaver polimeritzaci. Suneix a lextrem + del monmer i aix facilita que lextrem es pugui unir a lextrem + del filament dactina
Actin
Profilin
La timosina tanca la fenedura i evita la polimeritzaci i lintercanvi de nucletids
Profilina-timosina
Protenes duni a lactina (ABPs)
Profilina: canvi de conformaci, obre la fenedura es perd ADP i es pot associar ATP, que es ms abundant. Afavoreix uni a lextrem + del filament
pointed end
barbed end+
-
+
-
Cofilina: desestabilitza els filaments dactina: suneix al llarg de tot el filament fent que senrotlli ms estretament i provocant un estrs mecnic que debilita els contactes entre les subunitats dactina, afavorint el seu trencament.
Cofilina: desestabilitza els filaments dactina
Protenes duni a lactina (ABPs)
Cofilina es una protena de la famliaADF (actin depolymerizing factor)
La cofilina t ms afinitat per G-actin-ADPque per G-actin-ATP i la seva uniafavoreix el des-assemblatge.
-
Les LIM cinases fosforilen la cofilina i la fosfatasa pAC la desfosforila. Control per acci de les Rho GTPases i aquestes hoestan per PIP2
Cofilina: desestabilitza els filaments dactina
Protenes duni a lactina (ABPs)
La fosforilaci de la cofilina
provoca que aquesta es dissoci de la G-actina, i
llavors pot haver-hi lintercanvi dADP a ATP i els
monmers dactina (ATP) enganxar-se a lextrem + de
la F-actina. La polimeritzaci de lactina
pot ser induda per una cascada de senyalitzaci que porta a la fosforilaci de la
cofilina.
-
La renovaci dels filaments
dactina saccelera per acci de
la profilina i de la cofilina
Protenes duni a lactina (ABPs)
Es pot arribar a lestat de treadmilling, es la base de molts processos cellulars.El filament es mant constant per es renova
-
Protenes caputxa (cap) suneixen a lextrem dels F-actina: poden estabilizar o
promoure el des-assemblatge. Regulen llargada dels Filaments
Les TROPOMODULINES suneixen a lextrem (-) i eviten la dissociaci de monmers dactina (en troben cells muscularsina)CapZ suneix a lextrem (+) i inhibeix la taxa de polimeritzaci i des-polimerizaci
.
Protenes duni a lactina (abps)
Si, en presncia de tropomodulina la concentraci de monmers dactina supera Cc per +hi haur lelongacidel filament dactina
Si, en presncia de CapZla concentraci de monmers dactina s inferior a Cc per -,hi haur lescurament del filament dactina
Si lactina s protegida per Tropomodulina i CapZ alhora, el filament dactina tindr una longitud estable
-
Fi
g
.
1
8
-
1
6
,
L
o
d
i
s
h
e
t
a
l
,
4
t
h
e
d
i
t
Es creen nous extrems
Estructura ms fluida
Trenca MFs
Associaci a extrem +i no creixement
Gelsolina: s'insereix entre monmers i trenca els filaments dactina; bloquejant lextrem +
Amb el trencament dels filaments dactina sindueix ms fludesa. Canvis en lestructura del crtex necessaris per fenmens de migraci, fagocitosi, divisi.
Protenes duni a lactina (ABPs)
-
Assemblatge (nucleaci) dels filaments dactinaFormina: permet creixement dels F-actina sota de la membrana plasmtica
La Rho GTP pot activarla formina inactiva
Enucleen filaments dactina llargs, i lineals com els de les fibres d'estrs i de lanell contrctil. La presncia continua de formina evita que protenes caputxa suneixin a lextrem + i que sinhibeixi el creixement del filament
FH1: capta els monmers units a profilina
Protenes duni a lactina (abps)
Un domini queda unit al monmer ja enganxat i laltra al monmer que entra
-
Branques dactina a lextrem cellular que avana
Nucleaci de lactina pel complex Arp2/3. Es formen branques. El complex ARP es troba en zones de creixement rpid dels F-actina, com lamelipodis
El complex ARP2/3 t7 protenes. Arp2 i Arp3 que sn similars a lactina. El complex es activat per altres protenes (WASp)
ARP2/3 tamb encaputxa
Protenes duni a lactina (abps)
Nucleaci dels filaments dactina per acci del Complex ARP2/3
-
Cdc42 i IP2 activats,activen WASP i aquestes Arp2/3
El complex Arp2/3 esta format per protenes relacionades a lactina: Arp2 i Arp3, minimitzant un dmer dactina que quan sactiva per membres de la superfamlia de protenes WASP (domini cid)suneix a G-actina per un o dos dominis WH2 que sassocien a la profilina.
Rho binding domain
ActivaArp i uniactina
Protenes duni a lactina (abps)Assemblatge (nucleaci) dels filaments dactinaComplex ARP2/3
WH2: WASP-homology-2 senganxa als monmers dactinapptid cid senganxa a ARP2/3
WASP superfamily originally named afterthe Wiskott-Aldrich Syndrome protein.
-
Protenes que suneixen a monmers dactina
Protenes que polimeritzen filaments dactina
Efficient exchange of
ADP for ATP is
ensured by the small
G-actin binding
protein profilin.
Proteins, such as thymosin b4,
bind to actin monomers and
thereby control the pool of non-
filamentous actin in cells.
Protenes duni a lactina (ABPs)
-
Protenes que suneixen als filaments dactina
calen diferents concentracions segons suneixin lateralment oa un extrem
Protenes duni a lactina (ABPs)
-
protenes petites i rgidesestructures paralleles agrupades
entrecreuamentsde F-actina per protenes llargues i flexibles, formen gels laxes: Estructures 3D (crtex cellular) i 2D (lamellipodis)
Protenes cros-linking de lactina organitzen els filaments dactina donant diferents estructures: feixos i xarxes
Estructuraci dels filaments dactina
dependents de calcisinhibeix activitat anivells alts
-
Estructuraci dels filaments dactina
1.- Fibres contrctils
2.- Bandes paralleles
transitries
estables
Feixos
Xarxes
Filamin cross-links actin in loose networks.
Filamins organize actin filaments into loose networks that give some areas of
the cytosol a gel-like consistency.
Filamins may also have scaffolding roles relating to their ability to bind
constituents of signal pathways such as plasma membrane receptors,
calmodulin, caveolin, protein kinase C, transcription factors, etc.
Filamins dimerize, through antiparallelassociation of their C-terminal domains, to form V-shaped cross-linking proteins that have a flexible shape due to hinge regions.
-
1.- Fibres contrctilsfilaments actina en banda, estan suficientment separats com per permetre que la miosina IIpugui interaccionar entre els filaments i fer lliscar un filament respecte laltre, en direccions oposades, produint-se FENMENS DE CONTRACCI: moviment: Generen tensi
Estructuraci dels filaments dactina
1.- Fibres contrctils
2.- Bandes paralleles
transitries
estables
Feixos
Xarxes
-
Estructuraci dels filaments dactina
XarxesFeixos1.- Fibres contrctils2.- Bandes paralleles
transitriesestables
Associacions contrctils dactina-miosinaen cllules no musculars
-
Anell contrctil: es forma durant la citocinesi de les cllules animals
Cinturons dadhesi:
(o bandes dadhesi): Es troben en cllules epitelials i permeten plegaments. Importants durant el desenvolupament
Fibres destrs: generen tensions dins la cllula i afavoreixen que avanci sobre un substrat
Estructuraci dels filaments dactina
-
cells multinucleades, 50mm dimetremolts cm llarg
Fibra muscular o cllula muscular esqueltica
Relaci actina-misona fibra
muscular: contracci
Associacions contrctils dactina-
miosina en cllules musculars
Estructuraci dels filaments dactina
-
1.- Feixos contrctils
2.- Bandes paralleles
transitries
mes estables
protenes petites i rgides estructures paralleles agrupades
Estructura del filaments dactina
Microvilli
-
Macrfag: feixos dactina molt organitzats que sestenen des de la superfcie cellular (fillopodis) Es fusionen amb una xarxa de filaments dactina menys organitzats (lamelipodis).
1.- Feixos contrctils2.- Bandes paralleles
transitriesestables
Estructura del filaments dactina
Lamelipodis i filopodis
-
Els fillopodis estan adherits al substrat son transitoris
Fillopodis i Microvilli: protuberncies de les cllulesformades per filaments dactina
Microvilli: no adherit al substrati son estables, malgrat es renoven
Estructura del filaments dactina
-
La dinmica dels filaments dactina precisa duna regulacifina i a molts diferents nivells
Control de la polimeritzacio, nucleaci i capping Organitzaci dels filaments dactina: feixos i xarxes
Associaci dels filaments dactina a la membrana plasmtica
Protenes motores
Protenes duni a lactina (ABPs)
Protenes adaptadores que uneixen els filaments dactina a la membrana, a lextrem o lateralment. Daquesta uni en depn l'afectivitat destructures com el crtex cellular o el microvilli
Crtex cellularFibres destrs, contactes focalsUnions dadhesiMigraci cellularMicrovilli
-
Protenes adaptadores que uneixen els filaments dactina a la membrana, a lextrem o lateralment. Daquesta uni en depn l'afectivitat destructures com el crtex cellular o el microvilli
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
Crtex cellularContactes focalsUnions dadhesiMigraci cellularMicrovilli
-
Les protenes ERM (Ezrina, Radixina i Moesina) uneixen actina amb membrana plasmtica
el domini C-terminalsuneix a lactina.N-terminal a glucoprotenestransmembrana
Intervenen en diferents funcions:la morfognesi cellularendocitosi/exocitosiadhesi i migraci
i responen a multitud de senyals
Les protenes ERM tenen capacitat per organitzar complexes multiproteics ja que interaccionen amb diferents protenes com protenes de membrana, actina i molcules de senyalitzaci.
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
-
Models de crtex cellular en diferents tipus citolgicsCrtex cellular
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
-
El crtex celEl crtex cellular de llular de leritrcit, la eritrcit, la proteprotena 4.1 na 4.1 (de la fam(de la famlia ERM) tlia ERM) tpunts dpunts duniuni a a actinaactina, a , a llespectrinaespectrina i i a la a la glicoforinaglicoforina..EspectrinaEspectrina tambtamb ssuneix a la banda uneix a la banda 3 a traves d3 a traves danquirina ianquirina i
Lespectrina forma tetrmers amb amb punts duni a lactina a cada extrem. Dna resistncia i flexibilitat al crtex dels eritrcits. Estabilitza el gel bidimensional dactina
Crtex cellular
actina estabilitzada amb tropomiosinai tropomodulina a lextrem -
transportador bicarbonat
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
-
Microvilli
LEzrin pot unir-se a la protena integral de membrana pel domini N (directament o a traves de la protena EBP50) i a lactina pel domini C.
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
-
Focal contacts are formed at ECM (extarcellular matrix)integrin junctionsthat bring together cytoskeletal and signalling proteins during the processes of cell adhesion, spreading and migration
Variacions en la composiciproteica segons senyals i respostes cellulars
Contactes focals
Talina te un domini FERM i el PIP2 promou uni talina-integrines
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
-
Unions dadhesi: adherent junctions
BandesBandes o CinyellsCinyells dadhesi - Cadherines
Interacci membrana plasmtica i filaments dactina
-
Unions hermtiques
Unions fortes Claudines i OccludinesTenen dominis FERM
Diversitat dassociacions dels filaments dactinaa la membrana plasmtica
-
Durant la migraci, la polimeritzaci coordinada dels filaments dactina sota la membrana plasmtica indueix la formaci de protuberncies a la membrana i en conseqncia lavan de la cllula. En absncia de retracci a la part oposada, aquestes protuberncies condueixen
lelongaci de les cllules en processos morfogentics com el creixement neuronal..
Migraci cellular