¡Descarga Apunta biología cellular y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity!
Apunts de Biologia Cel·lular Professors: Carme Auladell Costa i Fernando Tomás Aguado
Algunes consideracions sobre els apunts (són totes pegotes, m'han anat venint al cap i no tenen cap ordre ni res però espero que vagin bé per entendre el apunts):
- Són fets a partir de la transcripció dels apunts de classe, aleshores no tenen esquemes ni fotos ni res d'això que hi ha als powers i que va força bé per estudiar.
- Pot contenir alguns errors tot i que crec que no gaires. En cas de dubte consultar.
- He anat apuntant coses que em sonava que haguessin sortit als tests al costat de cada cosa que creia que havia sortit.
- La primera part és en català y la segona en castellà.
- Les coses subratllades o en negreta son força importants.
- Les coses en claudàtors [] són pegotes, coses que comentaven els professors i que vaig creure important apuntar.
- (^) Hi ha segments que poden ser repetitius però és perquè són trets directament dels apunts de classe.
- Estudiant només d'aquests apunts no sé si es pot aprovar. Són més aviat com una guia ràpida.
- Disculpeu les faltes d'ortografia que hi hagi.
- A vegades subratllo o poso en negreta de forma indiscriminada, és a dir, no tot ho subratllat es pot posar dins el mateix “grup” o “família” per així dir-ho. Simplement vull recalcar que allò que està subratllat o en negreta és quelcom important.
- Una aclaració més aviat conceptual que poder no caldria fer-la: no sempre que es fosforili o modifiqui una proteïna, factor de transcripció, ... s'està activant aquest.
Citoesquelet
És una estructura dinàmica que li confereix una sèrie de propietats a la cèl·lula. Està format per: -Microtúbuls (de tubulina) -Microfilaments (d'actina) -Filaments intermedis
El citoesquelet permet tant el moviment intra com extra cel·lular, la divisió, organitza la forma de la cèl·lula (per exemple en cèl·lules polars com les de l'epiteli intestinal que tenen part apical i part basal. En els macròfags el CEK (citoesquelet) participa activament tant en el procés de fagocitosi com en la reorganització cel·lular. El CEK mitjançant les proteïnes integrals de membrana està interrelacionat amb proteïnes de la matriu extracel·lular o proteïnes d'altres cèl·lules. Les proteïnes del CEK tenen la capacitat de polaritzar-se i donar diferents formes i estructures. En FI (filaments intermedis) les unions són esglaonades i per tant són més rígides i resistents. Els tenim p.ex. A la pell, en cèl·lules del teixit epitelial (possible pregunta del test, relacionar mutacions en els FI amb patologies epitelials).
[Centrosoma, estructura feta de 9 triplets de MT (microtúbuls) format per 2 centríols en posició perpendicular entre ells i envoltats d'un núvol de proteïnes.]
Les proteïnes del CEK treballen associades a proteïnes accessòries que augmenten la funcionalitat dels diferents elements del CEK. Aquestes PA (proteïnes associades) reben informació des de l'exterior de la cèl·lula i transmeten la comunicació entre l'exterior amb el CEK.
Seqüència: Senyal-Proteïna de membrana-PA amb CEK-CEK
FI: formats per protofilaments en hèlix alfa (tetràmers). Suport mecànic i unió entre cèl·lules. Es troben als embolcalls nuclears formant la làmina nuclear. Donen resistència mecànica a la cèl·lula. MT: cilindres buits fets d'alfa i beta tubulina. Relativament llargs. Es troben als centríols, flagels, cilis, fus mitòtic, axons i dendrites de les cèl·lula nervioses. FA (filaments d'actina): monòmers d'actina. Són els filaments més fins. Formen una hèlix i són relativament curts i flexibles. Es reorganitzen per donar moviment a la cèl·lula. Es troben al microvil·li, al sarcòmer (associats a miosina), al còrtex cel·lular,...
Els elements del CEK tenen polaritat + (més facilitat per afegir monòmers) i – (menys facilitat per afegir monòmers, PERÒ ES PODEN AFEGIR!!). Tots tenen polaritat EXCEPTE els FI (pot sortir al test). EL FI tampoc tenen PA amb capacitat motora com els MT i FA (els FI són els “rarets” del CEK).
ACTINA
Codificada per diferents gens i existeixen 6 isoformes
3 d'alfa actina: musculatura cardíaca, estriada, llisa en les fibres cotnràctils. 1 de beta actina: ubiqua al còrtex. 2 de gamma actina: ubiqua a les fibres d’estrès
Els monòmers polimeritzen espontàniament, G-Actina, donen actina globular. In vitro polimeritzen espontàniament, in vivo controlades per diferents proteïnes. Els FA estan polaritzats – i +. La capacitat d'afegir monòmers és superior a l'extrem + i menor a l'extrem-. Els monòmers són els que donen la polaritat ja que ells també estan polaritzats. Els monòmers tenen associat ATP o ADP. Amb ATP és més fàcil afegir monòmers. Depenents de les PA al CEK de FA, els FA poden organitzar-se en estructures de 2D (dimensions) o en feixos. [Anell contràctil= feixos paral·lels i associats amb miosina] [Microvilli: feixos en paral·lel] [ Cinturó d'actina : actina associada a c adh erines en unions adh erents] [Fil·lopodis: feixos per explorar l'ambient com també els Lamelopodis. Són estructures transitòries de cèl·lules en migració.] [Fibres d'estrès: s'enganxen a proteïnes integrals de membrana (PIdM) que stan en contacte amb la matriu extracel·lular (MEC) formant els contactes focals. Estan associades a INTEGRINES (per recordar-ho pensa en PIdM). Aquestes estructures, les fibres d'estrès no s'ha demostrat que es formin in vivo però si in vitro. (Pot sortir al test quelcom de les fibres d’estrès).
Processos on intervé l'actina
Endocitosi i fagocitosi, moviment d'orgànuls, divisió cel·lular, dinàmica de membrana cel·lular (Mcel), suport mecànic,...
ACTINA G (globular)
Monòmers de 4 subunitats associats a Mg+2 i ATP. ATP i ADP donen diferent comportament als monòmers. Quan el monòmer s'enganxa al filament d'actina hidrolitzarà ATP en ADP. El monòmers d'ATP costen més de desenganxar del filament.
[Experiment: es col·loquen actina i miosina i la miosina embolcalla el filament d'actina formant puntes de fletxa. Desprès es treu la miosina en excés i s'afegeixen els monòmers d'actina s'afegeixen
Protofilina i timosina: s'enganxen als monòmers d'actina als monòmers d'actina i tenen una funció antagonista. Són molt actives en cèl·lules amb sinapsi, migració i generalment i cèl·lules en contínua remodelació. Localització ubiqua (per tota cèl·lula).
Profilina : s'enganxa al monòmer d'actina pel cantó + i sobre la clau per promoure l'entrada d'ATP. Promou que el monòmer vagi cap al cantó +.
Timosina : Segresta el monòmer i impedeix l'unió a l'extrem del filament. Regula la concentració de monòmers lliures.
ADF/Cofilina
Cofilina s'enganxa a monòmers ADP del filament d'actina. És important per la renovació. Provoca la fragmentació de l'actina al sotmetre-la a un estrès mecànic. La cofilina desfosforila és activa i és inactiva quan és fosforilada.
[Les lim-kinases afegeixen el fosfat a la cofilina] [Les fosfatases treuen el fosfat de la cofilina i l'activen]
La via del PI3K (fosfatidil inositol 3 quinasa) activa PIP3 i PIP2 que actuen en una sèrie de proteïnes de petit tamany: -Les GTPases petites: -GTP actives: RamGTPases, Rad GTPases, Ras GTPases, Rho/Rac/Cdc42 (proteïnes monomèriques GTPases) Rho/Rac/Cdc
Activen quinases Lim-quinases per inactivar les cofilines.
Gelsolina
Proteïna que busca monòmers d'actina, s'activa quan existeix gran entrada de Ca+2, i trenca el filament generalment en trossos de filament (cofilina trenca generant més aviat monòmers) alhora encaputxa el filament. Quan la cèl·lula ha de canviar de forma ha de trencar les estructures en forma de xarxa de la cèl·lula: aquí intervé la gelsolina.
Proteïnes caputxa
Es col·loquen als extrems +o- per estabilitzar els filaments, p.ex: a les fibres musculars. CapZ: al cantó +. Tropomodulina: cantó – dóna estabilitat i afavoreix el creixement.
Proteïnes nucleació de F actina (filaments d'actina)
Formina: proteïna que s'enganxa a l'extrem + del filament/monòmer i dimeritza un monòmer s'enganxa al filament i amb altre recluta subunitats pel creixement del filament. Mentre es mantingui la formina no s'encaputxa el filament. Promou un allargament lineal i de filaments en paral·lel formant feixos. Les podem trobar en filopodis (estructures cel·lulars/projecció cel·lular que migren formades per feixos) o també en l'anell contràctil, fibres d'estrès. Tenen domini FH1: reconeix la profilina (monòmers d'ATP). També té dominis FH2: reconeix l'actina. Els dominis FH1, FH2 i RBD (rho binding domain) es troben recargolats.
Rho GTPasa rep un senyal i activa el domini RBD de la formina i varia de forma i FH1 i FH esdevenen funcionals. Per tant RhoGTPasa activa la formació de fibres d’estrès que permet adherir- se a substrats.
ARP 2/3: ARP 2 i ARP 3 són similars a l'actina. Forma un complex que crida més monòmers. Necessita ser activat i alhora a un altre finalment d'actina a qual adherir-se per fer créixer un altre filament. Permet creixement perpendicular. Ex: lamelopodis (cèl·lules en migració), al còrtex. Està associades a l'activitat de les proteïnes WASP, les quals regulen l'activitat ARP 2/3. WAVE/Scav també intervenen en l'activació de ARP 2/3. ARP 2/3 s'afegeix a un filament ja existent i promou la formació de xarxes (fa gels).
[La polimerització in vio es dona allà on la cèl·lula ho requereix]
WASP s'uneix a ARP 2/3 i són activades per el PIP2 o per RhoGTPasa. ARP 2/3 té varis dominis:
- (^) 1 reconeix el cantó – i recluta monòmers amb profilina.
- 1 altre reconeix el filament pre-existent.
La formació de la xarxa empeny la membrana cap enfora i fa que es mogui.
[Proteïnes caputxa o que envolten el filament d'actina (ex: tropomiosina) les trobem en fibres musculars o còrtex cel·lular donant estabilitat als filament d'actina]
Totes les proteïnes vistes fins ara serveixen per controlar la dinàmica i l'estabilitat dels filaments d'actina.
Proteïnes organitzadores dels filaments d'actina
Organitzen els FA en xarxes i feixos de forma ordenada segons convingui. Els feixos poden estar molt junts, menys junts (més laxes) i en paral·lel. Els FA també poden formar xarxes/gels quan es troben entre creuats. També poden unir-se a membrana cel·lular.
Estructuració dels filaments d'actina
Fimbrina : proteïnes molt curtes amb dos dominis d'unió a l'actina, com són petites uneixen els FA de forma que formen feixos molt estrets. Ex: filopodis (estructures més transitòries), microvil·li (són menys transitoris i més estables).
Alfa actina : és un dímer amb diferents punts d'unió a l'actina i uneix filaments formant feixos més laxes. Ex: les fibres d’estrès, l'anell contràctil o les bandes d'adhesió. Les separacions amples permeten que entrin proteïnes motores com la miosina que permeten el moviment dels FA.
En forma de xarxa
Proteïnes amb dos punts d'unió amb l'actina, són flexibles i permeten l'unió perpendicular dels FA. Filamina : 3D, 2D en còrtex cel·lular. Espectrina : fa xarxes més laxes (Ex: còrtex cel·lular dels eritròcits).
[Microvili: feixos d'actina amb fibres molt estretes]
Proteïnes associades motores a l'actina
[Rho: fibres d'estres (més implicades en part dorsal de la cèl·lula).
[Important: en altres cèl·lules no musculars també es pot donar l'interacció Act-MioII en formar-se les fibres d'estrès. Rho GTP activa formina i fosforila les cadenes lleugeres de MII i es dóna la contracció)]
[No per tota cèl·lula hi ha centrosoma (en vegetals tampoc)] [MII en cèl·lules no contràctils: fibres d'estrès, anell contràctil, bandes d'adhesió] [Tropomiosina estabilitza actina i evita l'unió amb la miosina]
MICROTÚBULS (MT)
La cèl·lula pot passar d'una conformació de MT a una altra gràcies a la propietat d'inestabilitat dinàmica d'aquests. Es despolaritzen i es tornen a formar. El punt d'origen dels MT són l'inici de nucleació d'aquests, es donen a centres anomenats MTOC (com en el centrosoma). Els MT s'irradien des del centrosoma (on queden enganxats) cap enfora. La part enganxada al MTOC (extrem -) no pateix canvis i la part lliure (+) és més variable. [MT mouen els cromosomes per sobre el fus mitòtic i formen l'axonema: cilis i flagels] [En cèl·lula vegetal ajuden a l'ordenació de les capes de cel·lulosa]
La unitat bàsica dels MT són els dímers d'alfa i beta tubulina que porten associat a GTP/GDP, que podrà hidrolitzar-se. Alfa tubulina: GTP que no s'hidrolitza. Beta tubulina: GTP que si és hidrolitzable.
Els dimers es va associant alfa-beta-alfa-beta,... fins formar un protofilament. Els dímers formen s'uneixen també lateralment i formen 13 protofilaments que es recargolen formant un tub buit. El GTP s'hidrolitza i provocarà menys estabilitat, funciona com l'actina. Si tenim cap de GTP es continua creixent.
Al centrosoma (format per 2 centríols fets de 9 triplets de MT que es posen en perpendicular), al voltant trobem una massa amorfa de diferents proteïnes: nucleadores i d'ancoratge. Pot donar-se ancoratge i nucleació al mateix centrosoma, sobretot en cèl·lules no polaritzades. A cèl·lules polaritzades és diferent.
[Gamma tubulina és la proteïna nucleadora per excel·lència]
Els MT poden estar sols associats:
- De 2 en 2 cilis i flagels.
- De 3 en 3 als centríols. En ambdós casos comparteixen protofilaments. La polimerització dóna forma d'hèlix. La diferència més important (pel què fa a la polimerització) entre MT i FA és que el MT es pot desmuntar per complet i els FA mai es desfà del tot.
Quan els MT: -Es desmunten = catàstrofe -Es polimeritzen = rescat Ambdós són processos.
El creixement també depèn de la concentració de monòmers, temperatura i ions. A baixa temperatura es despolimeritzen i la cèl·lula deixa de tenir forma i els MT no en poden donar forma ni polaritat. Al MT també es dona intercanvi rotatori però és menys freqüent que a l'actina. [En fibroblast, les cèl·lules no polaritzades, trobem un centrosoma en centríols perpendicula]
[En cèl·lules polaritzades als MTOC del centrosoma es nueclearan els MT però aquests migren cap a un altre localització de la cèl·lula amb centres d'ancoratge] [Les cèl·lules no tenen centrosoma perquè desprès de polimeritzar es traslladen a altres centres d'ancoratge]
MTOC els trobem als centrosomes i als corpuscles basals (són centríols que organitzen els MT als cilis i flagels).
Els centríols són dos: mare i fill. Estan envoltats de proteïnes nucleadores i d'ancoratge. Els centríols organitzen les proteïnes que els envolten. El número de proteïnes nucleadores és un número concret i per tant al centrosoma es pot assegurar el número de MT que es formen. A les cèl·lules polaritzades existeix nucleació dels MT al centrosoma i desprès es tallen i s'en van a un altre punt d'ancoratge. [Les cèl·lules polaritzades no tenen centrosoma, les cèl·lules polaritzades si tenen centrosoma, en cèl·lules vegetals ni hi ha centrosoma pero si que existeixen centres nucleadors al voltant del nucli] [Quan la cèl·lula entra en el cicle cel·lular G1 es dupliquen els centríols i fan de patró un per donar lloc a un altre i així obtenim 2 parells de centríols. A la cèl·lula vegetal es reorganitzen i transporten vesícules que porten material per fabricar 1 tabic que divideix la cèl·lula en 2 (no hi ha citocinesis)] Colchicina o colquicina: impedeix la polimerització dels MT (es fa servir per obtenir polipliodes {recordar d'Anàlisi Genètica de 2n}).
[S'han trobat anelles i gamma tubulina al citoplasma però no es sap la seva funció] [A la cèl·lula vegetal es formen en MT anomenats fragmoplast que transporten vesícules del Golgi que formen un tabic]
Proteïnes associades a MT (MAPs)
Proteïnes TIP: s'enganxen a l'extrem + (polimerització, despolimerització, fan de guia del MT)
Catenina: tallen MT, intervenen en processos de migració i els trenquen del centrosoma. [Quinesines: proteïnes motores dels MT]
L'activitat de catàstrofe/rescat in vivo depèn de les proteïnes associades als MT. La dinàmica dels MT està totalment controlada. Una sèrie de quinases activen/desactiven les proteïnes associades MT.
PROTEÏNES
MAPC: MT i altres MT+vessícules (dos dominis), s'uneixen a la paret dels MT i els manté molt units. TAU: manté el MT més units.
Aquestes proteïnes no funcionen fosforilades ( això pot sortir a examen ).
Estatmina: s'enganxa als MT i força el pas de GTP a GDP i provoca que es desmuntin. Alhora segresta els dímers de beta-tubulina. Pot estar activa en cèl·lules en divisió. Està molt activa en cèl·lules canceroses.
TIPs: -S'uneixen a l'extrem dels MT i són motores. A l'extrem +. -També fan de guia -Estabilitzen els MT i promouen el seu creixement -[la cinesina 13 no és motora, desmunta els MT. És una excepció ( pot sortir a examen )
- Es mou de – a +.
- És diferent a les cinesines i les miosines.
- Trobada al fus mitòtic.
- Està també al citoplasma i l'axonema. Les citoplasmàtiques permeten: moviment del fus mitòtic, posicionament d'orgànuls (sobretot Golgi, orientat a l'interior), transport de MT a nous punts d'ancoratge.
- Té caps ATPàsics.
- Parts: cadenes basals amb cap motor, intermitges i cua que reconeix proteïnes per enganxar- se a vesícules.
- S0associa a vesícules a través d'un complex proteic. El cap té moltes unitats ATPàsiques. L'estructura global és la d'una cua (s'uneix a la vesícula) + cap (en forma d'anell) + peduncle (s'enganxa al MT). Per cada ATP que s'hidrolitza canvia la relació peduncle cua fent un canvi de conformació produïnt un canvi. Quan no hi ha ATP a l'anell del peduncle s'enganxa al MT. Amb ATP es separa. Alhora que es separa fa rodar l'anell que varia la posició relativa peduncle cua: hi ha un canvi de conformació. Amb l'hidròlisis d'ATP s'enganxa el peduncle al MT en una posició més avançada al cantó -. Quan marxa ADP+Pi es torna a la configuració original però més endavant. Sembla que existeix cooperació entre cinesines, dineïnes i miosines perquè una mateixa vesícula té receptors per les tres proteïnes i així pot passar de MT a FA sense perdre el destí.
AXONEMA
Els MT al citoplasma polimeritzen i despolimeritzen, a l'axonema són més o menys estables, es renoven constantment però són més estables perquè els cilis i flagels no es poden anar formant i deformant ja que són la base d'algunes activitats de la cèl·lula. Axonema: 9 triplets de MT i 2 al centre units entre ells gràcies a diferents proteïnes. A la base del cili tenim un corpuscle basal amb un centríol que organitza els MT del cili. Cada MT té 13 protofilaments però els doblets comparteixen alguns protofilaments. Els doblets estan relacionats entre ells per la mexina. Dineïna surt dels doblets i els permet interaccionar i provoca moviments del doblet respecte l'altre de forma antiparal·lela. Mexina i Dineïna: permeten el moviment global del cili. Mexina enganxa els doblets impedint que la dineïna els faci lliscar i la combinació de les 2 fa que es doblegui el doblet. [Els fus mitòtic també es pot formar a partir dels cromosomes condensats.]
FUS MITÒTIC
MT astrals: del centrosoma cap a la membrana citoplasmàtica. MT polars: el cinetocor dels centrosomes dels CR (cromosomes) s'enganxa al MT. Sempre cada cromàtide cal que tingui 1 MT en un sentit i l'altre en una altre. Els CR han de ser pels MT per ser portats a la placa metafàsica. [Cada cromàtide té el seu MT] La separació de les cromàtides, van cap a 1 pol de la cèl·lula. Per tota fase de la mitósis és crítica per la vida de le cèl·lula.
ANAFASE A: separació de les cromàtides. Els MT es fan més curts gràcies a la cinesina XIII! ANAFASE B: els MT polars creixen i es separen els centrosomes. Als pols oposats. Una dineïna tiba la membrana i estira un MT cap a la membrana plasmàtica. Una cinesina V (és un tetràmer bipolar, en els FA ho més semblant és la MII) separa els MT polars. PROFASE: els MT busquen els CR però les cromàtides no enganxen els MT alhora. Els MT es despolimeritzen i polimeritzen diferents vegades per trobar les cromàtides. Quan per tot MT té cromàtides comencen a marxar cap al centre. Existeixen processos de polimerització i despolimerització per axustar el moviment cap al centre de la placa equatorial.
FILAMENTS INTERMEDIS (FI)
Propietats:
- No es dóna polarització.
- No té proteïnes motores.
- (^) Són com cordes, els són els qui donen més resistència a la cèl·lula i forma.
- Trobem molts a l'epidermis i a la cèl·lula nerviosa a la part dels axons junt amb els MT.
Els FI no són iguals per tota cèl·lula del organisme, varia la natura proteica d'aquests. P.ex: les queratines (epiteli), neurofilament (Sistema Nervió), vimentines (teixit conjuntiu, diferents segons els diferents teixits), lamines (lamina nuclear). ( pot sortir a examen ) ORGANITZACIÓ
Són polipèptids amb grup NH i COOH terminal els més conservats. Al centre grups hèlix. Dos polipèptids formen una hèlix. 2 dímers formen una estructura antiparal·lela i tenen un tetràmer que és la unitat bàsica dels FI. Al formar-se els tetràmers es perd la polaritat d'aquesta unitat del FI. Els tetràmers s'enganxen longitudinalment formant protofilaments. Amb 8 protofilaments tenim un FI. S'activen i desactiven per fosforilació. Si hi ha fosforilació en excés es desactiven. Els FI permeten adhesió més forta. S'uneixen FI d0una cèl·lula a una altra.
MATRIZ EXTRACELULAR
Por todo componente fuera de la célula. Funciones de la matriz extracelular (ECM, extra celular matrix):
- (^) Adhesión de las células.
- Soporte mecánico para las células, resistencia a fuerzas de compresión y tensión.
- Facilita el movimiento (migración) de las células.
- Camino por el cual viajan las diferentes moléculas mensajeras
- Reservorio de moléculas.
Componentes:
- Proteínas: - estructurales de la matriz (colágeno y elastina)
- adhesivas: mantienen adheridos los diferentes componentes de la matriz (fibronectina).
- Polisacáridos: glucosaminoglucanos que se asocian con proteínas y forman los proteoglucanos.
[En el sistema nervioso casi no hay ECM]
Por todo tejido los componentes son prácticamente diferentes pero no varía la cantidad de ECM. Y las proporciones.
COLÁGENO
Existen muchos tipos pero funciona como componente estructural en la ECM. Un cuarto de toda proteína de nuestro organismo es colágeno. Molecularmente se sintetiza como una cadena polipeptídica Gly-X-Y (X e Y suelen ser prolina o hidroxiprolina pero varian). Al añadirse forman una hélice alfa. 3 hélices alfa hacen una fibra de precursor, el procolágeno. Después se procesa y se elimina la secuencia en los terminales. Tenemos una subunidad estructural a partir de la cual uniéndola con otras se forma el colágeno.
Los fibroblastos sintetizan mucho colágeno.
La hialurónico sintasa lo va sintetizando a nivel de membrana citoplasmática y se va liberando al exterior. Es importante en el desarrollo y migración celular así como en la señalización celular. Existen receptores de ácido hialurónico, son los CD44 ( pot sortir a examen ). Estos receptores tienen dominio exterior y transmembrana. El ácido hialurónico se une al CD44 y media procesos celulares como las uniones célula-célula o célula-matriz. Estas uniones también pueden darse por moléculas de ácido hialurónico que se están sintetizando. Los CD44 también pueden generar cascadas de mensajeros intracelulares y desencadenar procesos intracelulares.
PROTEOGLUCANOS
Están formados por glucosaminoglucanos (GAMG) + proteínas y no son lo mismo que las glucoproteínas. La principal diferencia es que el componente mayoritario en los proteoglucanos es el azúcar mientras que en las glucoproteínas el componente mayoritario es la proteina. La unión GAMG + proteina es con un residuo de serina ( pot sortir a examen {PSAE}) a la secuencia xilosa- galactosa-galactosa.
Agrecano (muy abundante en cartílago)
Es enorme, casi cómo una bacteria. Atrae mucha agua. Está formado por una proteina central con rama de GAMG (condrotín suflato {es fácil de recordar si te miras el prefijo “condro” que en griego es cartílago} y queratán sulfato). Los agrecanos se agregan (agrecanos “agregan”, truco mnemotécnico) a ácido hialurónico.
Perlecano (en láminas basales)
Heparán sulfato y diferentes oligosacáridos unidos tipo O y N (es desir O glicosilaciones, en residuos de aminoácidos con OH, y N glicosilaciones, en aminoácidos con residuos de NH) + proteína. Se une al colágeno IV (recordar que el colágeno cuatro es el de la lámina basal y esto PSAE ).
SINDECANOS
Su proteína central (+ heparán sulfato/condrotin sulfato) tiene dominio transmembrana por tanto está anclado a la membrana plasmática.
- (^) Los proteoglucanos ofrecen resistencia a la compresión celular.
- Actúan también como co-receptores, tiene afinidad por el ligando pero no son capaces de iniciar la señalización intracelular. Ej: el FGF (fibroblast grow factor, factor de crecimiento del fibroblasto) tiene un receptor pero necesita un co-receptor. Se forma un comprejo FGF +co-receptor para que el receptor pueda iniciar la señalización interna. A veces el co- receptor presenta el ligando al receptor.
- Almacena factores de crecimiento y proteasas en reservorios.
- ...
PROTEINAS DE ADHESIÓN
Adhesivas/multiadhesivas, son glucoproteínas. Fibronectina: proteína extracelular de dos cadenas polipeptídicas que forman dímeros y son flexibles. Tiene dominios:
- Unión a heparina
- Unión a colágeno
- Unión a integrina con la secuencia de aminoácidos RGD a la cual se une con mucha afinidad. ( PSAE )
Importante en el proceso de desarrollo, las neuronas que se desplazan en el desarrollo embriológico viajan a través de la fibronectina a otros puntos. La fibronectina también une con la matriz extracelular y la célula. Puede también existir en sangre (es soluble excepto en cuágulos).
Laminina: muy abundante en lámina basal. Tiene tres subunidades de unión: a heparán sulfato, colágeno, proteoglicanos y integrinas.
REMODELACIÓN
Serina, cisteina y metaloproeasas son las que ayudan a la remodelación de la matriz extracelular.
PARED CELULAR
Es la matriz extracelular de la célula vegetal. Está hecha de polisacáridos: celulosa, hemicelulosa y pectina (las dos últimas presentan ramificaciones). La celulosa es el principal polímero que existe. Están unidos los monosacáridos de forma Glucosa bets (1-4)- Glucosa. Es diferente del almidón que es Glucosa alfa (1-4) Glucosa. El principal componente de la pared celular. Es sintetizada a nivel de membrana y expulsado a fuera. Las pectinas tienen carga negativa y se hidrata, dan consistencia de gel. Los elementos de la pared celular que no son celulosa se sintetizan en el retículo endoplasmático y en el Golgi y son expulsados fuera de la membrana a través de vesículas. [WAK son proteinas de unión célula-matriz en células vegetales]
Adhesió celular
Les moléculas adhesivas pueden participar en adhesión:
- Matriz-célula (mayoritariamente integrinas i minoritariamente proteoglucanos, sindecanos concretamente).
- Célula-célula.
Integrinas: son proteínas integrales de membrana (dominio que atraviesa membrana). Casi pr toda célula en animales presentan integrinas. Importantes en muchas funciones celulares como la migración, adhesión, ... Median uniones célula-matriz normalmente y son importantes en la señalización intracelular. Son heterodímeros formados por 2 subunidades. Tiene dominio intracelular con COOH terminal y tiene receptores de ligando extracelular de moléculas de adhesión. El ligando cuando es otra molécula de adhesión se llama contrarreceptor. El dominio de unión está compartido entre las dos cadenas del dímero i también necesita cationes de Ca+2 y Mg+2. Existen 8 cadenas beta diferentes y 18 cadenas alfa diferentes y a su vez existen 24 combinaciones diferentes. Las cadenas alfa y beta reconocen la secuencia de aminoácidos RGD de otras moléculas de adhesión (esta es una combinación específica de alfa+beta que reconocen esta secuencia) [RGD la reconocen fibronectina (interviene en la coagulación), vitronectina y otras.]
Conexión con el citoesqueleto
Las integrinas hacen de puente entre componentes estructurales del exterior con componentes intracelulares, sobre todo con FA.
Hemidesmosomas : mediados por integrina, son uniones matriz-integrina-FI Contactos focales : mediados por integrinas, son uniones matriz-integrina-FA. No se ha demostrado que se den in vivo, sólo se han visto in vitro.
Las integrinas tienen dos conformaciones:
Selectinas
Su presencia está en muy pocos tipos celulares. Sus ligandos son hidratos de carbono (HdC) que se suelen denominar Lectinas. Forman siempre uniones heterofílicas (con proteínas diferentes). Sus uniones de adhesión son siempre dependientes de Ca+2 y suelen expresarse en células de los endotelios. Median la trasvassación (paso de células sanguíneas a través del endotelio hacia los tejidos. Existen tres tipos de selectinas:
- N selectinas
- E selectinas
- P selectinas Son integrales de membrana y con dominios transmembrana y extramembrana grande y variable. Son receptores de HdC con sus ligandos.
Extravasación ( PSAE )
La extravasación de los leucocitos se da cuando existe una señal que retiene el leucocito en la célula endotelial y atraviesa el endotelio por diapédesis. El leucocito en estado basal circula por el flujo sanguíneo y sus moléculas de adhesión no están activadas. La selectina de la célula endotelial está en el interior de la célula en una vesícula interna. Cuando existe una señal de inflamación la célula endotelial se activa y expone las P selectinas de la vesícula en el exterior. Ahora sí el ligando de P-selectina del limfocito se une a la célula endotelial. Es una unión débil y el linfocito se va uniendo a diferentes P-selectinas del endotelio produciéndose el ROLLING, lo que provocará que se vayan uniendo diferentes ligandos con diferentes receptores dándose diferentes cascadas de señalización. Estas cascadas pueden activar integrinas. Las integrinas se unirán fuertemente a ICAM produciéndose una relajación de la unión de la células endoteliales permitiendo la diapédesis. Otras selectinas del linfocito reconocen el sindecano de células del endotelio. [El limfocito tiene el LIGANDO d P-selectina]
Cadherinas (recordatorio, c adher inas está en uniones adher entes)
Casi todas median uniones homofílicas (cadherina-cadherina) i homotípicas (mismos tipos celulares). Para la adhesión es necesario calcio (por eso son ca dherinas, de calcio y de adherentes {truco mnemotécnico}). Cada tipo celular se une al mismo tipo de célula si se unen varias cadherinas. Las uniones son homofílicas porque se unen cadherinas con cadherinas que son iguales entre ellas. El domino cadherinas es el dominio extracelular de adhesión (es una secuencia muy conservada). Por splicing diferencial y actividad diferencial del promotor se generan un aumento del número de cadherinas que pueden sintetizarse. Entre dos dominos de cadherinas existe unión al Ca+2. En el dominio intracelular existe dominio de unión a la actina. Cadherina-cadherina: con uniones primero en cis (las de la misma célula) y luego en trans con las de otra célula. La afinidad cadherina-cadherina es baja pero al ser muchas la unión es muy fuerte (ejemplo del velcro). La unión es dependiente de Ca+2. El Ca+2 se une a los aminoácidos que están entre el dominio cadherina.
Estructura
Se conecta con el citoesqueleto (normalmente de FA y menos a menudo con el de FI) a través de P120 Catenina , alfa catenina y beta catenina (no confundir con Katanina {de Katana} que fragmenta el CEK de MT).
Funciones de las cadherinas
- Median contactos adherentes en células epiteliales.
- Los desmosomas son uniones mediadas por cadherinas de un subgrupo. Distinguimos entre desmogleina , desmopolina y desmoplaquina.
- En contactos sinápticos.
En tejidos en desarrollo
Durante el desarrollo y formación de los tejudos. Si se inhibe la adhesión de las cadherinas no se forman los tejidos. Si se pierden los contactos, las células pueden migrar (cáncer epitelial).
[Al aumentar la expresión de factores de transcripción (TF) Snail disminuye la expressión de cadherinas.
Vía Wnt
Es una vía de señalización mediada por cadherinas. Controla la expresión de genes. En este caso cadherina-beta catenina-CEK estan unidos. La GSK3 beta quinasa fosforila el exceso de beta catenina que es degradada por el proteosoma. Esto pasa con la vía Wnt inactivada. Cuando Wnt se une a su receptor extracelular se inhibe GSK3 beta. Entonces no se degradará beta catenina y esta entra en el núcleo celular y controla la expresión de genes.
ADAM (a serin and metaloprotease) ( PSAE , crec que sempre cau alguna pregunta sencilleta d'això al test tot i que no entenc el perquè ja que no es parla gaire a classe)
Familia de proteínas con dominios:
- Transmembrana
- Desintegrinas, se unen a integrinas.
- Metaloproteasas
Median procesos cómo la fertilización (adhesión del espermatozooide con el oocito). Se unen a integrinas mediante el domino RGD (a veces he puesto RGB y otras RGD, lo acabo de consultar, es RGD , lo pongo así para que al ver este fallo quizás te sea más fácil de recordar).
Uniones herméticas/ocluyentes
Mediadas por claudina y ocludina, realizan uniones ocluyentes/herméticas. También existen las uniones GAP , mediadas por conexinas, dónde existe paso de citoplasma. Es similar en células vegetales.
SEÑALIZACIÓN CELULAR
Importante:
- (^) La introducción
- Receptores acoplados a proteínas G y también los receptores con actividad tirosín quinasa.
La comunicación celular se da mediante:
- Uniones comunicantes (en células vegetales con plasmodesmos) como las uniones GAP mediante conexinas. Las células están unidas pero se comunican.
- Mensajeros difusibles que son solubles y son el sistema de comunicación mayoritario. Hay diferentes tipos de comunicación: autocrina (una célula consigo misma), paracrina (entre células cercanas), endocrina (entre células alejadas), sinapsis.
[Proteina G: activa adenilato ciclasa, aumenta la cantidad de AMPc y este activa a PKA (proteína quinasa A o de AMPc creo que también se llama) Proteina G: activa fosfolipasa C que activa PKC y libera IP3 (inositol fosfato 3), éste provoca un aumento de Ca+2.]
Vía de la adenilato ciclasa
Los receptores de proteínas G activan a las proteínas G gracias a su unión con el mensaje (ligando). La proteína G activa o inactiva la adenilato ciclasa que fabrica AMPc que activa la PKA y pasa al núcleo donde fosforila diferentes TF (mirar imágenes del power, cuando la subunidad alfa está en contacto con la adenilato ciclasa esta está activa y cuando se pierde el contacto ya no hay actividad de la adenilato ciclasa). Por tanto interfiere/modula/participa en la expressión de genes.
Vía de la fosfolipasa C (PLC)
Las proteínas G activan PLC. PLC permite que se libere IP3 que se dirige al retículo endoplasmático y promueve la liberación de Ca+2. El Ca+2 más el DAG (diacilglicerol, no recuerdo la nomenclatura exacta. Quedaos que es como un triacilglicérido pero sin uno de los ácidos grasos unidos por esterificación al glicerol), obtenido después de la acción de la PLC, activan PKC. (Esta vía va muy bien mirar algun esquema del power o libro.) [Una pequeña aclaración: la fosfolipasa C como podréis deducir actúa sobre fosfolípidos. Bien pues, actua sobre unos en concreto que al separar el glicerol con 2 ácidos grasos de su grupo con fosfatos, se libera el IP3. El glicerol con 2 ácidos grasos (diacilglicerol) se queda en la membrana mientras que el IP3 puede moverse por el citosol.]
Receptores de tirosín quinasa
Receptores acoplados a actividad enzimática. Suelen ser receptores de factores de crecimiento (P.ej: VeGF, EGF, NGF, FGF). Dominio intracelular que fosforila residuos de tirosina. Cuando ligando se une al receptor se produce la dimerización de dos receptores que se fosforilan el uno al otro de forma cruzada en sus tirosinas. Después se activan diferentes vías:
- MAPK
- PLC
- PI3K
- (^) Rac, Rho, Cdc
- Fosfatasas
MAPK
Cuando el receptor se fosforila (forma dímeros), está activo. Aparecen después los adaptadores, se unen a tirosina fosforilada (a través de dominios SH2), activan a la proteina Ras (GTPasa, un interruptor molecular al unirse GTP se activa). Reconoce GTP y lo une. Ras activará a diferentes quinasas que fosforilarán otras quinasas formando una cascada de fosforilación entre las quinasas, que suelen estar unidad por proteinas armazón/andamiage. La última quinasa se dirige al núcleo y allí fosforila difentes TF y interviene en la expresión de diferentes genes.
COMPARTIMENTACIÓN CELULAR
Orgánulos celulares
En la célula eucariota existen dos estrategias:
- Formar complejos proteicos que permiten focalizar las funciones en una área compacta y cercana.
- Formar compartimentos de membrana que permite focalizar los complejos proteicos para realizar funciones relacionadas y separar éstas del resto de la célula.
Origen eucariota
Existen varios pasos:
- Endosimbiosis, dónde la introducción de una célula procariota en el ancestro eucariota provoca que la célula procariota reste como mitocondria o cloroplasto.
- Aparece el sistema de endomembranas.
Composición de la célula eucariota:
- Membrana plasmática
- Citoplasma (contiene el citosol i la maquinaria de síntesis y degradación proteica).
- Orgánulos
- Citoesqueleto
Sistema de endomembranas
Todos los compartimentos de membranas a excepción de mitocondrias y cloroplastos. No todos los sistemas de endomembrana son idénticos porque existen composiciones diferentes de lípidos y proteínas. Mediante diferentes mecanismos los diferentes compartimentos realizan diferentes funciones.
Técnicas de estudio
La centrifugación diferencial permite obtener un pellet que se puede enriquecer o empobrecer de diferentes fracciones de la célula.
Identificación de orgánulos con microscopia
Se usa inmunocitoquímica e inmunohistoquímica dónde se dirigen moléculas a diferentes compartimentos para iluminarlos y que se puedan estudiar al microscopio. El microscopio electronico+inmunocitoquímica generan más poder de resolución.
Estudio de proteómica (ómica es el estudio a gran escala)
Estudiar proteinas a gran escala:
- Se estudia el perfil de las proteinas de 1 tejido.
- Se puede aplicar a nivel de orgánulos celulares. Proteínas citosólicas
Para que las proteínas sean funcionales, éstas son modificaciones y plegamientos. Una vez sintetizada la proteína, la cadena de aminoácidos sufre modificaciones y se plega correctamente.
Modificaciones postraduccionales:
- (^) Formación de puentes de disulfuro (se producen en el retículo endoplasmático (RE)).
- Fosforilación, hidroxilación, glicosilación, sumoilación, ...
- Truncadas, mediante proteolisis.
- Adición de ubiqüitina.
Fosforilación y glicosilación
La fosforilación es mediante quinasas, las fosfatasas quitan el fosfato.
