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CITOSCHELETRO

IL citoscheletro è una complessa rete proteica di filamenti e tubuli interconnessi che si estende nel

citosol, dal nucleo alla faccia interna della membrana plasmatica

E’ una matrice proteica che fornisce struttura architettonica alle cellule eucariotiche. Il citoscheletro

conferisce un elevato livello di organizzazione interna alla cellula e permette alle cellule di assumere e

mantenere una forma complessa

Il citoscheletro è coinvolto in:

- organizzazione spaziale del citoplasma

- movimenti intracellulari degli organelli

- segregazione dei cromosomi durante la divisione cellulare citochinesi

- movimento delle cellule sul substrato

- contrazione muscolare

E’ caratteristico delle sole cellule eucariotiche

Il citoscheletro è anche strettamente associato con i processi di segnalazione e di adesione cellulare

Tre tipi di strutture filamentose:

- Microfilamenti di actina

- Filamenti intermedi

- Microtubuli

che non funzionano da sole, ma associate a proteine accessorie, essenziali per il l’assemblaggio delle

strutture citoscheletriche e per il loro funzionamento.

I filamenti di actina (noti anche come micro-filamenti) sono polimeri elicoidali a due filamenti della

proteina actina

Hanno l’aspetto di strutture flessibili, con diametro di 5-9 nm organizzate in una varietà di fasci lienari,

reti bidimensionali e gel tridimensionali.

Sebbene i filamenti di actina siamo dispersi in tutta la cellula, sono più concentrati nella corteccia,

appena sotto la membrana plasmatica

Rappresenta 15-20% delle proteine totali cellulari

I filamenti intermedi sono fibre a forma di corda con un diametro di circa 10 nm sono costituiti da

proteine dei filamenti intermedi, che costituiscono una famiglia grande e eterogenea

- Un tipo di filamento intermedio forma un reticolo, chiamato lamina nucleare, proprio sotto la

membrana nucleare interna

- Altri tipi si estendono attraverso il citoplasma, dando alle cellule forza meccanica e

sopportando gli stress meccanici nel tessuto epiteliale, attraversando da una giunzione

cellulare all’altra

I microtubuli sono lunghi cilindri cavi composti dalla proteina tubulina.

Con un diametro esterno di 25 nm sono molto più rigidi dei filamenti di actina e dei filamenti

intermedi.

I microtubuli sono lunghi e diritti e in genere hanno un’estremità attaccata ad un singolo centro

organizzatore dei microtubuli (MTOC) chiamato centrosoma

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CITOSCHELETRO

IL citoscheletro è una complessa rete proteica di filamenti e tubuli interconnessi che si estende nel citosol, dal nucleo alla faccia interna della membrana plasmatica E’ una matrice proteica che fornisce struttura architettonica alle cellule eucariotiche. Il citoscheletro conferisce un elevato livello di organizzazione interna alla cellula e permette alle cellule di assumere e mantenere una forma complessa Il citoscheletro è coinvolto in:

organizzazione spaziale del citoplasma
movimenti intracellulari degli organelli
segregazione dei cromosomi durante la divisione cellulare citochinesi
movimento delle cellule sul substrato
contrazione muscolare E’ caratteristico delle sole cellule eucariotiche Il citoscheletro è anche strettamente associato con i processi di segnalazione e di adesione cellulare Tre tipi di strutture filamentose:
Microfilamenti di actina
Filamenti intermedi
Microtubuli che non funzionano da sole, ma associate a proteine accessorie, essenziali per il l’assemblaggio delle strutture citoscheletriche e per il loro funzionamento. I filamenti di actina (noti anche come micro-filamenti) sono polimeri elicoidali a due filamenti della proteina actina Hanno l’aspetto di strutture flessibili, con diametro di 5-9 nm organizzate in una varietà di fasci lienari, reti bidimensionali e gel tridimensionali. Sebbene i filamenti di actina siamo dispersi in tutta la cellula, sono più concentrati nella corteccia, appena sotto la membrana plasmatica Rappresenta 15-20% delle proteine totali cellulari I filamenti intermedi sono fibre a forma di corda con un diametro di circa 10 nm sono costituiti da proteine dei filamenti intermedi, che costituiscono una famiglia grande e eterogenea
Un tipo di filamento intermedio forma un reticolo, chiamato lamina nucleare, proprio sotto la membrana nucleare interna
Altri tipi si estendono attraverso il citoplasma, dando alle cellule forza meccanica e sopportando gli stress meccanici nel tessuto epiteliale, attraversando da una giunzione cellulare all’altra I microtubuli sono lunghi cilindri cavi composti dalla proteina tubulina. Con un diametro esterno di 25 nm sono molto più rigidi dei filamenti di actina e dei filamenti intermedi. I microtubuli sono lunghi e diritti e in genere hanno un’estremità attaccata ad un singolo centro organizzatore dei microtubuli (MTOC) chiamato centrosoma

Funzioni:

Contribuiscono al posizionamento degli organuli nella cellula, ma soprattutto li guidano nei loro movimenti all’interno del citoplasma
Dirigono anche il movimento dei cromosomi quando la cellula si divide I filamenti intermedi (IF) hanno un diametro di circa 8-12 nm e sono organizzati in fasci proteici resistenti e durevoli. Hanno un ruolo fondamentale strutturale, di sostegno della tensione cellulare. I filamenti intermedi sono le strutture più stabili e meno solubili del citoscheletro (si mantengono intatte anche in soluzioni saline concentrate e detergenti non ionici). La tipizzazione dei filamenti intermedi serve anche come strumento diagnostico in medicina ed è particolarmente utile nella diagnosi dei tumori, in quanto le cellule tumorali mantengono i filamenti intermedi caratteristici del tessuto di origine, indipendentemente dalla localizzazione del tumore nel corpo Un tipo di filamento intermedio forma un reticolo chiamato → lamina nucleare , proprio sotto la membrana nucleare interna Altri tipi si estendono attraverso il citoplasma, dando alle cellule forza meccanica e sopportando gli stress meccanici nel tessuto epiteliale, attraversando il citoplasma da una giunzione cellulare all’altra Formano un reticolo in tutto il citoplasma ed un intreccio a canestro intorno al nucleo (la lamina nucleare) Le proteine degli IF sono fibrose e sono caratterizzate da un dominio centrale ad alfa elica, a bastoncello formato da circa 310-318 amino acidi, che è conservato in dimensioni, struttura secondaria e in alcuni casi anche in sequenza. Due dimeri si assemblano in modo antiparallelo e sfalsato a formare un tetramero. I tetrameri non sono polarizzati. I tetrameri si associano tra di loro e poi si compattano insieme. La fosforilazione di residui di serina nel dominio amminoterminale controlla l’assemblaggio. Es: la lamina nucleare che circonda il nucleo si disassembla quando la serina si fosforila (ciclo cellulare) Gli IF possono essere raggruppati in sei classi:
Le classi I e II comprendono le cheratine, proteine che organizzano i “tonofilamenti” delle cellule epiteliali che ricoprono la superficie del corpo e le sue cavità Ci sono 20 classi di cheratine e 8 cheratine dure, specifiche di capelli ed unghie. Si distinguono in cheratine acide (I) e cheratine basiche (II) che si assemblano in eterodimeri
La classe III degli IF include la vimentina, la desmina e la proteina gliale fibrillare acidica (GFA). La vimentina è localizzata nei tessuti connettivi ed in altre tipi cellulari di origine non epiteliale. La desmina si trova nelle cellule muscolari, mentre la GFA è caratteristica delle cellule della glia che circondano ed isolano le cellule nervose.
La classe IV degli IF sono le proteine dei neurofilamenti (NF) che strutturano gli assoni ed i prolungamenti delle cellule nervose.
I neurofilamenti che si trovano nel sistema nervoso embrionale sono costituiti da nestina, che forma la classe VI degli IF.

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