Microfilamentos y su Función Celular

Tema 6: Microfilamentos

• Los microfilamentos y microtúbulos solo se encuentran en células eucariotas. Los filamentos intermedios solo están presentes en eucariotas multicelulares.
• Las proteínas conservadas en los microfilamentos son similares secuencialmente.
• Los microfilamentos son polímeros lineales, sin ramificaciones, y dinámicos (uniones no covalentes entre subunidades).
• Las proteínas accesorias forman ramificaciones.
• Los microfilamentos determinan la forma celular y participan en la locomoción celular.
• Los microfilamentos juegan un papel en la distribución y transporte de vesículas y orgánulos dentro de la célula.
• Los microfilamentos intervienen en la segregación cromosómica y la citocinesis durante la división celular.
• Participan en la contracción muscular.
• Los microfilamentos son polímeros de actina (una pequeña proteína).
• Los microfilamentos son los microfilamentos más pequeños y se ubican principalmente en el córtex celular.
• Los microtúbulos son largos cilindros huecos formados por la proteína tubulina.
• Los microtúbulos son más rígidos que los filamentos de actina y tienen una distribución radial.
• Los microfilamentos estables no permiten la despolimerización de actina. Son cruciales en la contracción muscular.
• Las células musculares son largas y tienen múltiples núcleos.
• Los filamentos de actina forman sarcómeros (componentes funcionales de contracción) en las células musculares.
• En no células musculares, los microfilamentos forman microvellosidades para aumentar la superficie celular y bandas de unión para conectar las células.
• Los microfilamentos no estables muestran una polimerización y despolimerización constante.
• La polimerización puede ser puntual, como en la formación del anillo contráctil durante la división celular, la formación de pseudópodos para la fagocitosis o la formación de lamelipodios para el movimiento.
• Los microfilamentos también se asocian a la membrana plasmática por medio de diversas proteínas.
• Actina: una ATPasa
• Existen proteínas que regulan la polimerización-despolimerización de la actina. Estas se clasifican como proteínas de nucleación, proteínas de unión y proteínas reguladoras de la polimerización.
• Proteínas de nucleación (ej. complejo ARP) actúan como activadores de la polimerización de actina.
• Algunos ejemplos de proteínas que regulan la polimerización-despolimerización de actina son la timosina y la profilina, que intervienen en la captación y liberación de monómeros de actina.
• La polimerización de la actina in vitro depende de la concentración de monómeros de actina.
• La polimerización de la actina in vivo ocurre a una tasa mayor a la despolimerización.
• Hay proteínas que estabilizan los microfilamentos, impidiendo su despolimerización, como la tropomodulina y la cap Z.
• La tropomiosina se encuentra enrollada alrededor de los microfilamentos, permitiendo la unión de la miosina II.
• Proteínas como las ERM (Ezrin, Radixin, Moesin) anclan los microfilamentos en la membrana plasmática.
• La miosina I es un motor molecular que mueve vesículas y otras cargas a lo largo de los filamentos de actina.
• La miosina II es una proteína clave en la contracción muscular.
• Los microfilamentos influyen en la forma y el movimiento general de la célula.
• Las proteínas que se unen a los filamentos de actina se denominan proteínas asociadas a la actina.
• Algunos ejemplos de proteínas asociadas a la actina son la fimbrina y la filamina.
• La fimbrina forma estructuras rígidas y paralelas, mientras que la filamina forma una red flexible.
• Las falloidines son unas toxinas que estabilizan los filamentos de actina impidiendo su polimerización y despolimerización. Esto ocurre a las 24 horas de haberlas consumido, causando insuficiència hepática.
• Existen varios tipos de miosina, cada una con funciones específicas, incluyendo el movimiento de vesículas a lo largo de los microfilamentos de actina.
• Las miosinas hidrogenan ATP.
• En las células musculares, los microfilamentos de actina y miosina II tienen una organización estructural específica llamada sarcómeros.
• Los sarcómeros son unidades contráctiles que interactúan para producir el movimiento muscular.
• La contracción muscular implica la interacción de actina y miosina II.
• Con respecto a los movimientos celulares, una célula puede presentar movimientos ameboides o un cambio de polaridad, en ambos casos, requiere de un cambio en la estructura de los filamentos de actina.
• El movimiento de las vesículas implica miosina I y otras proteínas asociadas en una dirección particular.