3. biocel curs

20
A itrst izoiata Ia incepui{1i942) riin ceiuleje muscdls;e iu ca.re ctmstituie cceZog4 din totelul proteinelor sftuc:turale.Initials-a crs2nrl ca actira este singura proteina cu proprietaii confractile avind roJ in conha.Qtia musculara.Inprerrfr,i*o r* ci.rroaste ca este nitilnlt*, in tuate celulele eur:ariote,unde repiezir&r cca 5-l}?$ din totaiul protcinelor stuctruale.-t a mamifere exista 6 tipJri diferjte de actina-4 rytine alfa,o actina beta si o actitta gamna:Primele patru(actinele alfa) sunt intilnite in celulele musculare,iar c.elelaite rjoua in cehrlele nernusculare.Toate cele sase tiprnt de actina sunt similare in secventa cle aminoacizi si sunt inalt ' Structura tridimensionala o monomerului de actina G ,precum si actinei F (filamentoase) a fost identificata in 1990 rie care Kenneth Holmes si Wolfgane Kabqch et.c.gl., '-_:- Monomerul de actina globulara G are 375 reziduuri de aminoacizi si- geutate moleculara 43.000 dgltoni.Fiecare monomerde actina G globulara prezinta situsuri de legare ,ce mediaza interactiunea cap-coada ci alti2 monomeri,asa incit este posibilapolimerizarea si formarea de actina F(polirnerzata,.filantentoasa).Fiecare monomer este rotat 166 grade in cadrutr filamenttrlui,a.cesta fiind moti.rul penlni care actina F Se "o*titui" ca un dublu helix.Deoarece toti rnonomerii surrt orientati in aceeasi directiqfilamentul de acfira are o polaritate distincta si douacapete pius(+) si *ilt$*su"i a;f"rit" unui de celalalt.Aceasta polaritate a filarreatelor de actLra este importanta atit in a-samblatea r:it si stabilirea unei directii unice a miscarii reiative a^miozinei in raport cu actina Studiul asamblarii monomerilor de actina este facut in solutii de concentartii ionice diferite .In solutii cu nivel ionic scazts actina F se depolimerize:?7ain mononreri.Apoi actina G polirnerizeaza.spontan daca nivelul ionic creste la nivelul fiziologic Prinaa treapta a polimerizarii actinei este numita nucleatie,consta in formarea unoragregate mici frrnnate din trei rnonomeri de actina G.Fitarnentele' de actiia pot in urmatoarea etapa sa creasca prin additie reversibila de nrormineri ia arn-hele capete[-F,-).h.fonomeriirle ectina leagadcrasep"""a rtrlp-til,care este hidrolizat ia ADP,riimin<i it.;amblarea filatlentilor.Cu toete ca polime rizarean* soIicitaATP,monomeriideactrnacareleaga,r\tppolimerizeazamultrtai repede,decit aceia care leaga ADP..Cum am ,.iisiutat enterior ATP-ul legaf este liidrolizat si,icaca rol cheie in reglarea asamblalii si in conrportarientul ciilamic i)eoarei'si;triilrreiizaieAcstc:reie-rsibiIa,filal,.retrtelesepctsr:ltrtaprirr .jisocierea si:bunitat:ior i.!e actina.sa se,iepolintefizeze,aruncicirri{ este ner-,e.sar. De a,:cea exisr.il t!tt a[)iri-cnt cchilib;'ii irrtr-.: l,ii nra G si ft.,rnra F tie acti;:a,care depincie de conccnfratia tnollonr.jrilo'r liberi.R aia cu oare monomerii de actina

Upload: filis-mustafa

Post on 24-Jul-2015

156 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: 3. Biocel Curs

A itrst izoiata Ia incepui{1i942) riin ceiuleje muscdls;e iu ca.re ctmstituie cceZog4din totelul proteinelor sftuc:turale.Initials-a crs2nrl ca actira este singura proteinacu proprietaii confractile avind roJ in conha.Qtia musculara.Inprerrfr,i*o r*ci.rroaste ca este nitilnlt*, in tuate celulele eur:ariote,unde repiezir&r cca 5-l}?$din totaiul protcinelor stuctruale.-t a mamifere exista 6 tipJri diferjte de actina-4

rytine alfa,o actina beta si o actitta gamna:Primele patru(actinele alfa) suntintilnite in celulele musculare,iar c.elelaite rjoua in cehrlele nernusculare.Toatecele sase tiprnt de actina sunt similare in secventa cle aminoacizi si sunt inalt

' Structura tridimensionala o monomerului de actina G ,precum si actinei F(filamentoase) a fost identificata in 1990 rie care Kenneth Holmes si WolfganeKabqch et.c.gl., '-_:-

Monomerul de actina globulara G are 375 reziduuri de aminoacizi si-geutate moleculara 43.000 dgltoni.Fiecare monomerde actina G globularaprezinta situsuri de legare ,ce mediaza interactiunea cap-coada ci alti2monomeri,asa incit este posibilapolimerizarea si formarea de actinaF(polirnerzata,.filantentoasa).Fiecare monomer este rotat 166 grade in cadrutrfilamenttrlui,a.cesta fiind moti.rul penlni care actina F Se

"o*titui" ca un dublu

helix.Deoarece toti rnonomerii surrt orientati in aceeasi directiqfilamentul deacfira are o polaritate distincta si douacapete pius(+) si *ilt$*su"i a;f"rit"unui de celalalt.Aceasta polaritate a filarreatelor de actLra este importanta atit ina-samblatea r:it si stabilirea unei directii unice a miscarii reiative a^miozinei inraport cu actina

Studiul asamblarii monomerilor de actina este facut in solutii deconcentartii ionice diferite .In solutii cu nivel ionic scazts actina F sedepolimerize:?7ain mononreri.Apoi actina G polirnerizeaza.spontan daca nivelulionic creste la nivelul fiziologic

Prinaa treapta a polimerizarii actinei este numita nucleatie,consta informarea unoragregate mici frrnnate din trei rnonomeri de actina G.Fitarnentele'de actiia pot in urmatoarea etapa sa creasca prin additie reversibila de nrormineriia arn-hele capete[-F,-).h.fonomeriirle ectina leagadcrasep"""a rtrlp-til,care estehidrolizat ia ADP,riimin<i it.;amblarea filatlentilor.Cu toete ca polime rizarean*soIicitaATP,monomeriideactrnacareleaga,r\tppolimerizeazamultrtairepede,decit aceia care leaga ADP..Cum am ,.iisiutat enterior ATP-ul legaf esteliidrolizat si,icaca rol cheie in reglarea asamblalii si in conrportarientul ciilamic

i)eoarei'si;triilrreiizaieAcstc:reie-rsibiIa,filal,.retrtelesepctsr:ltrtaprirr.jisocierea si:bunitat:ior i.!e actina.sa se,iepolintefizeze,aruncicirri{ este ner-,e.sar.De a,:cea exisr.il t!tt a[)iri-cnt cchilib;'ii irrtr-.: l,ii nra G si ft.,rnra F tie acti;:a,caredepincie de conccnfratia tnollonr.jrilo'r liberi.R aia cu oare monomerii de actina

Page 2: 3. Biocel Curs

2

- .-. i

sunt tncolporati i,r filarnentele de actina esie proportionala cu concentatia lor lani'zelul citosolului.se vorbeste de o concentratie critica d. mor,om*ri a. ,rtirra iocare rata de poliinerizare in filarnente este egala cu rata de dir;;i-*.t, urr*rlconcetrtratiecriticemr:ncrrteriisifilamenteIesuntaparentinechilibn,.-,

cele <ioua caperc aie filanrentelor a* ioi;* *oro * i"uti -":'Cifbrit*:-nrun*tnerii rie acrrne sunt Sxati mi rapld la r:apalul + i}tsdecii iacaErahrl -.De*arece actina legata de ATP tlisrcinza *ni l*nt decit3j;*tf*S"t*de AflP,accash duce ia a diferentli de ccri*,-riitiatii c;ttice ri,*: r:rcnorneri nc,resadpe?tru polirnetizarea ia arnbele capefe.Aceish dili:rerrta este er,primata i1fenornentrldeTrea.dmiIIig,siiIu-streaza'dina.micafil.arnentelorde.actina.Aceasta

'fac.,o asocierea monomerilor sa se faca rnai rapid Ia capatul * au cr.rt*o;;t "-

rapicia Ia acest capatl)e+&rece Al}P-actina disociaza mai rapid A;n nlu*"trf a"actirgCecit ATF- actina,cocentratia critica a firilnomertlor de estlm este rairi-marepentru additia Ia capahil - decit Ia capatul -t-.Fenomenul do treadmilling areIoc la concentratii intermediare u *rro*"rilor,intre .orr"nt r*ib oiti"" p*it ,,

,cqpatul + si cap.atul -.In- ac.este conditii "r#;;irr.i"*-*i"ir *o*o,*ri l"guti de ADP de la capatul - balansat de o addiiie a.'*"*;.iii:p-1t*m:-r':+.Pentru ca sistemul sa frmctioneze ceoncenhatia *orro*.riiil; *rr-hebuiesa fie intennediara inhe concentratia qjtica cenrta de polir"rirr*;il6;ilsi cea cemta de capatul -.In aceste conditii,exista o pi"'J;;"" ilmonomeri,1"

tl,"it?t"l- g * puri*reaza de o "aaiti.

r" ""rrA;;;;s; il;il'n'ir'-' ,

headmitling(polilerizary depolimerizan) rr"."ritu ATp.Rolul fenom"nJui nuestS clzrr,poate reflecta dinamica asamblariiri a.ru.u*ii"rii,ni*""r"lor de

sunt tle notat deasemerr" oit"o-u dr"g,ni;; ili;;iil;" e:perimenral

teas.a 13.cana1|1+ alfilamentuiui de actina riaiL;rrr*u,lrn;;;;;;- . .

ducind Ia rnodificari de forma cerurara si inhibarea unor *i;;;--r---**celulare:mitoza,indicind ca polimerizarea actinei "il;;-p;;;ih de aceste

Un alt drog PHALLOIDINA se leaga strins la filamentul de actina siprevine d isocierea in molecule individuate.pfiat loidina r"**t" * ; il;;*fl uorescentaesrefr ecventutitizair;*;;;;;;ffi#il;.;-r;#;:

ir; fl *enta teile p r' re i n e I e a s oc i a f e r. ti, " i r - ;;;;;;";;;;;il;;"'ffi ,L,

separarea lnon?ixerilor

,]e actinade aceea previn. incoipJi;; ffi;"-il"#;;sau sepot lega Ia cepeteie filamentului rie actina prevenlrd,udditia rje nrono**ri.

iteglarea poiimerizarii actinei de catre u""ot" proteilie,perrnit *.rtirr"r";-'-unuipool deactina nepolirrerizata(ioo mierornourf,,. ",,' : --*. -

l YN{IoZJlil.1r ii},1: 5lrcl,e,ste 1:r-i;ipr.,,lzr iespr-rnlaL-',ila de ,*pr.,,..url"ll'rj-rrin)eriloi'r!,: acr-ii:r si previnc urrn-,ir!r,.; 1,,;-i;,'ill;,,;;;1 il;;al^"

Page 3: 3. Biocel Curs

3

pR'oflILIr\1'A se leaga rie nronomerii de ar,:tina si si.niiart,niozineiprevine por irnerizare r(i". ;;;;;; ;io*; io. in nra^mentJ ie a ctina F). rna c etas i timp,po ate prom oro jn. or, ;;;;.; ;;;;meri i or in t i.* *r,te printransformarea ADP in ATP.A.*urtu t u*f#;;- duce Ia formarea ATp-rrloriorn€rilor,care se incor_,.oorea?alapid f,,ufut rf + al filamenirrh.ri ti*' actina'Prsfilina *t p*ure oJ#3. ostoiipi;;dil*";ri#ili,riuotro,faridir

in,zitolullimplicate in se,mali*r*u cli;il;;,il#r.#;'ffi uri*a,poaresen'i drept re6$ator malecurar ce ccnkor"-, porr* enrareaurrii*iproducindschimbari in citoclie letul celulT.":jryI *r rr rr#u]"ll li*l# .**erurare.actina prevenind pierderea sau additia de raonorneri.

GEtsoLINA,face parte ail carg.soria p*r;#rr. ce promo y?.a?.adwlasarea filamcntelor de actina.nu dfo"niurru fiIamentele ttre actina siramineapoitegata.decapetet"*,rr*ioa-*-""pifr #ffi#Jirl...r,r.ufila,entului'Gelsolins este activata de ca* riJ" *""upoate fi stimulata de'semnale e&acelulare ce rrorituu;o1 rd Jirrgntoutiu fuilnacerur ara aca**casi profiIina ,gersorina r. r""e; ;;lfrriiii#rrltotr.Regrarea gersolinei decatoe ionii de td:fu si fosfolipidele membranare antalegatuna dinhe semnaleleextryrcelulare si citoscheletul de actina;-'vrqv

s ,

I Se pot arganizaindividual in: :

ce joaca roluri diferite la nivelul celulei.In cadrur bandereteror,firamenter";;;"fu

sunt asezate inpachete defilamente paralele'In retele t*i*rot" in toate directiile,formind reteletridirnensionale cl propriefateu a" gr, r";*lil.il**u acestor stucturi estefiffiI*";:X#prdt" ;u;iut* ".rid;; at,,*,ad crsssriari are

Toate proteineie inpiicate in legarca filamentelor de actnt4contin douadomenii de tegare la actina,p*r*itioa-".;;;k".",ri" sa lege doua filamente deactina.Modalitatea de regare in banderete ;;,;;;a ,depinrle de natura sirnarimea proteinei de croslincare.

Proteinele ce cross 1in1<e'az"afiiamentele de ac:tina in bandelete(uumitepr,teine a'sociate barrcleleteior)uzual r;;;;;.jil, rnorecure mici si r.igirde ceforteeza filamentcre tle actino;o ; o."r* I;;;il;;;;rei intre ere.rnc;nirast proteine Ie ce inten-in in or ganiz.r=i Ci"m;;;; l;; ;;;r;,,s ttnt, t tt ar i. fl exi b i t e s i fac i l i tea,, t irt* *i;; ffij;'il;"#;t,* te. Ace _., rep r c'rci I le rje c rris I i nl(a ie :i p ar,r,o nr.,,! u l.r..l r, *f _ ir, rf

sunt doua ripuri sin,ctu.aie fi tu;;;;;;;;'ilr,rcerete reaiizate cleproteineie asociate actinei:

Page 4: 3. Biocel Curs

r.1 --

Page 5: 3. Biocel Curs

citoscheletul coltical al hematiei..aceasn retea actina- spectrina sc leaga demembrana prasrnatica prin anfiriry,ce se Ieaga tit de spectrina cit si dedorneniul infracelular al proteinei benzii r-.tfilgut,ra acldirio,ala intre reteauade spectrina actina si mernbrai, ni"t"riiil p;;;. ft rea\izata prin proteina benzii4' tr ce: se leaga si <ie doriieriui ir-,iracrlri;;ffioforinei si proieinei bcnzii 3.ht alte tipuri ceft'rlere decit iro#i. ffi;- ciroscheietului cortical cientembrana '-'elilata utto timit*u celei din eri#o*it ,prin proteine spectrin^Ii ke{spec tr ine n on etritroi rre}. .Acestea, uni r.prr"..ntatu a*

Disforina este codifi cata d1:sgnele **ffi-"Jt#}" c* tiprrri de disrrofiinausculare:Duchenreai Becker.A doua este"mai pu,tln su-uorir, #;** si poatesa nu fie ietala'Distrofiile muscrllye t*t* grp de bori genetice aatacterrzateprin pierderea pmgresiva a celulelor muuoulul".ftahdia Du"henne este cea maicomuna si seyerea forma de disrofiu. o"- uf*qteilfiJt;d;,rff ds sexmasculin'copii nu sunt afectati pina Ia l-i;J, a;pa care se obsirva prirna dataoboseala musc,ylar4urmata de o scadere progrri'*;;ilil; are,la 12ani merge in scaln cu rotile, si serno.r" prin-insuficienta respiratorie pe Ia 2o' ani.cauza este afectata gena d" p. "ro-ozomur sexuar x ," ;;#;a o proteinacu greutate morecurara 42T Kdnurnitan;ffir( ,*,.t

" otrurrrv(: hern atii)'Disforina se leaga a" ***uru* pr*oritiia a fibrei musculare striateprintr-un complex d" protline turo*r*u.*ao.ao.ri ;;;#r'" "

tnansnnembranare ra rindur lor se il";;;;ilp"*rn ale marricei" exhaceluiare'r)eci disforirra joaca,#rri*r"rffi in ancorarea citoschereturuimuscular Ia makicea

""ru."iJr*.Acest aacoraj este necesar stabilizariimembranei plasmatice in timpul contractiei .goata sus arnintita se datoreazalipsei disforinei sau inlocuirei J.u o proteina anormaraIn conhastcu strprafata unifoxn; "

rrir""ir"i"i"l'r" mai multe ceiule aupe membnna'plas*ratica rp"riuiiori r" ffi;;;"il;; ;;;'l rffi adiacentscu componenteie tisulare sau cu alte substratru6uirafata mediului de cultura.Ace'ste regiuni deasemenea serv-esc ,u,lturul.i de ancorare arebandelecer.r de actina,ce ";;; ;ri;rri"i"*I#*i* de contacl.Acesrajasament particular ui muiri""t"ror de actina ;.1"; rnod particular evidentiat incuirrri de fibrohJasti_Jr.rnctiuniie ftrcale.

vvev {l

'Iontirrniie focaie sunt rnocluriiuti cle atasare Ia rneriiui de culiura sau Iacomponenre aie rnarrice i exrracer uI*,, i ;; ;;H;;;il;ilr"r*"r,,,rft .lbcale ser'€sc ,Jiept loc de atasare a bandeiere.rc,r ,rl ,,rtino "undte

1ibre ce

Fibr:eie de stress sr.urt hanclel._te rjtr acfina cn>sslinkaie Cie alfa actinina ce'*ici're'eza cerula si exercira rer];i,r;;;L;,;ffi;#,u,r,.n," si;ur arasare ra.jonctiLrrite tbr:aie ale rrrernbrar-,ei c+lLrlr,; ;;;;;;;_;;;;;;;; il;;:i']ii.A.ro,rtoirsoi:i'-e carc ss(c coirtpr:xa si nu ioan* urn*. "u,-,*ru* prnt* fi mecriaia r{e arfeciteva proteine : talina

Page 6: 3. Biocel Curs

Atit telina cit si alfa actinina se pot lega la domeniui citoplasmatic alintegtnei.Talina se leaga deasemenea de vincrilina ce la rindul ei poateinterecliona cu alfe actinina si tensina( care la rindul ei se leaga si de actina).ii-altntaiiz,cIat.siultuprctci;.,cir,rcadrtlIjc'nctii:niIorfocale.

Cit..rscheIetrrldeac,tjnarealizepa;tancorarealajonotiuniIedeadezjvitatu:izanuia ariherens).In crdrul zonidei adherens,benzile contractile de*ctiria se leaga ia rnembmne pksmetica,Conractul dinhe celule este metliat deproteine tran-smembranare numite cadherine.Acestea se leaga de un complexproteic ,alfa , beia si gamma catenine.Beta si galnma cateninetre se leaga ladomeniul citoplasmalica al cadlrerinei si la alft catenina"Alfa cateni:la se leagaIa vinculina. care va serrri apoi ca ptoteina ele likai Ia citoschetret.

Protruziile suprafetei celula re

Cele nnai rnulte celule au protruzii sau extensii ale membranei plasrnatice,.implicate in miscarea celulara, fagocttozasau functii specializate caabsorbtia.Cele mai multe protruzii au in sfiuctura lor filamente de actina(fiepermanente fie care se pot rapid rearanja in bandetele sau retele)

Cei mai bine cxe,cnenz,ati sunt microvilii care sunt prelungiri in deget demanusa ale mernbraneiplasrnatice, urrnate de preiungiri citoplasiratice. rirtfoarte abundenti pe suprafata celulelor irnplicate in absorbtie.(enterocite,nefiocite) unde formeazamarginea in perie si platoul striat.Sr:nt mii de microviiper celula.Stcretrcilii sunt forme specializate de microvili, ai celulek,r auditivestrntrespornsabili:dea.rrz:pfudetectareavibratiilorsonore..].''].

Strxct.uramicror'ilului;In.axulmicrovilului:segasestetmfascicul(o:bandelete de 20-3o filamente de actinA legate inte eie de fimbrina.Oricumproteina specializata pentru linkarea fiianientelor de actinadin axul microviluluieste vilina prezentaexclusiv in microvilii enterocitelor si nefrocitelor.De-aiungul microvilului,filamentele eie actina sunt atasate de rnembrana plasmaticaprin brate laterale formate din calmodulina si nniozina I implicate inmiscareanrembmnei microvilului de-ah:rrgul bandeletei de filamente ie astina.Labazamicroviiului filamentele de actini surrt ancorate intr-o regiune i:ogata inspectrinaacitoschelefuluicorticalnumitareteauaterrninalaceleagasi'.ctabilizeaza microvilii- : '

In contrast cu microvilii inuite protruzii aie supratbiei celuiare sunttranzitorii, si apar ca raspuns la o serie de semnale extracelulare.Cele rnai multe

PseurIopodcleSuntex:trensiirrrocieraieondulate.a.vinditrstructuralorfi'lamentede?,r:tinalegateinfr:oretealridinrensicltaIa,.responsabile.de.a,a gr.s gi:.1',7.2, s i,:t is c :r rc a a ln teb o id a la,

[.anrelipocliilo sunt preiungiri L'are Au asf]ect de foi de hirtie si au iirs{ructura lor il retea tridirnensionala tle fibre de actina.Sunt prezente ia tlbro-

Page 7: 3. Biocel Curs

!tricros p'-ii$flSdii Ie) sunl n1e r r-ura.iri s usrinr*e banderete de actina.F.rrnarea si'rel'actiu o.r*to, nor*ngili *Ju**a pe asainbrarea s idezasarnblarea regurata a nrr"r*t.ror de actina.

ACTINA Si nfiOZJNAIVIISCAR.EA CELULARA

Fitrarnerrtele de acti,a se asociaza cu miozina, si aceasrta asocire esterespomsabila de nunaeroasd" *irrrri. "w v ",'v.

MIOZII,IA z '

Este prototipul unui motormolecularce fiar:s-fornra energia cirimica aATP-ului in energre ,rcuni.r, a" *r"rg*".; t:*usi energie.contrsatiamusculara arc la b aza ac easta inleracii-tii! ##".r. e"easta interactiune esteresponsabila de variatere miscari prr.*" rr.It r"r" nemus.ular, incrusiv*,,,tfnfrm#f ffiffi ffi ;"#Jiffi#ffi ffi;s,cerurara

'Exisia trei tipuri de celull-"r,I"Irrr*:fibre musculare scheietice,crdiace

IlfuschiuIscheIeti,cesteforrnatdinbandeletedefibr.emtrscuiare.Fibrarnusculara are dianrerur arl";"*"i *i *;;, d.:

"r.li* "rrr,ro*rut" p.;r,frizionarea murtor cerure r,ai*iuip * ii6;;;grtarii.cea rn;i;*" parte a

' ;Hffri:l}f,*:ff J- *'niCI" "#1fi,"ff"r.,"n

cirindrice arcatuirc ain

_firaqueb subriride,eii*;;.*#iil,, *** :

Fiecare T'"qb"r" *" "ie.,ri=," dir-;;;ri conhactir e numitesancomere' cc sunt reryronsabile-de ,mrrir- frili"*are.sarcomr*-h ,, cca 2rnicroni liurgime' contin *;i;;;" **;HH,', decerare de microscopuletecronie.Ia caperet" *ri *.*G-r fiil;f#;'riir_u*nu

re z.infiecaresalcomer , banCa irrtunecata:discul *fr"irp: ,"" Oi.a*" iltre 4oua juinatati ded i'sc uri cra.re=-*isc,r1, i1r""n.=a".rr" tienzi Lru. r,rospund abs en teifilamentereor de

"uo"inu-g';4, irorrro nu*oi nru** suutir.i ae-actina,in ,

llT:,Tl#rf corrine nn"*L a. #"*,* li #"u.,ina-Flam,et.r" a" actinacernrata,.;;;:Xff;#fi f :TjilXffi;l;Xitf **llJ,,"*?#.ce actinz. surrt ara:cr. ,,, ..pr*jr';]ar;'_###

r:cr ilrclirrie sr :jfaaclitrina'proteiita ce li,-rkaie. rii.,,r-*.r.;;;ri.rut legate,ie nrenitr.ar,eieIt'I cirn niiif ocur z,-;neitr rrn,,rour; Lq "*;; ;;-,,. f,"r.i,r. adcritionale:ririna sfHebrrlina care conlritruie a-.r*"rea Ia fo,n*L. riro birizareasarcomerurri.

Page 8: 3. Biocel Curs

E

T'itina este o pioteina cu molecula foarte mare 3000 Kd si o singuramoiecula sc extinde de Ia membrana M lamembrana Z.(mernbrana.IvlstabiliT.eaza filamentele de miozina.Nebulina este asociata actinei ,stabilizind

In timp*l ,.:ti;;Iii:ctiei, fie:nrt ^Br-ciTr{}i -qc' sciiri.::lza, ailrcrffnCu-sc int;'e

ele raembi'aneie Z..Nu excisfa nici o rnor,lifii'ere a discuiui A.Datcrita scurtariiatit discurile I cit si zona h aproape dispar, siaceasta se datoreste alunecariifiiair:entelor rie asiina p:r-intre cele de rniozina"}{*canisrnui trralwlilar al

interactiunii este legarea mioiinei de filamentele de actina, perniti*d rniozlrteisa frrnctioneze ca-rnotor al alunecarii filamentelorTipul de miozina prezent ininuschi este miozina II .

Miozina este o proteina cu greutatea moieculara 500 Kd si este alcatuitadin 2,liniuri grele iclentice,fiecare avind 200K-d si 4 ianturi usoarie fiecare avind

helicoidala.Portiunea alfa helicoidala a rmui lant greu se spiralizeaza in jurulportiuni alfa.helicoidale a celuila-lt lant greq si daunastere unui dimerceforrreaz.abastonasul moleculei de miozina.Cele doua capete globulare alemoleculei de miozina au fiecare atasat cite doua lanturi usoare.Filarnentul grosde miozina este format din citeva sute de moleclle de miozina.Capeteleglobulare ale moleculei de .miozina formeazapuntile de legatura in-tre

filamentele groase si cele subtiri.Orientarea moleculelor de rnianna in CadrulfiIamentului gros este este cu capetele alla''helicoidale catre membrana lrrlsi cucapetele globulare de-alturgu! fiiamentelor de actina in directia capatului +.Odata cu legarea filamntelor de acti4l molecula de miozina lega si,hidro,IneazaATP-ul ,, ce ftci.liteara. ahnecarea filamentelor. . ' .r

'

PROTT]INELE REGALTOARE

Sunt -tropomiozina-troponina

fiiamentelor de actinaln fibra musculara sfiatr fiecare molecula de ,

tropomiozina leaga o molecula de trcrponina.Troponina este'un complex de 3 polipeptide:.

,(r \-T'r<-riron irra'f(cc se Ioaga ia troponliozinar\

Cind concentratia de Cat' citoplasmatic este scazuta, conrplexultlopomiozina-troponina blocheaza interactiunea a.otine nniozina, si deci mir-schiulrrr.r se contracta,In sctrinrb Ia concentratii crescute de Ca*,acesta se leaga latropinina C, iroponiua'C se leaga cte troponina'T,ilu..orta la hoporniolina care :,

Iu.iin,lui ei se leaga i.ie acti.na, ,Gii se va;>rcduce tonttactia.: '

Page 9: 3. Biocel Curs

9a

Fiiantentele de actina se interciigiteaza cu filamente le de miozina bipolareformate fi, i 5-20 rir:lecuie de nriozini Il, ;;rr"i* ;,"-,t,r;i;]ffi;alunecarea

,1 filameteior ile actina.F'ilamentele de actina inbenzile contractile sunt asociatedeasemettea cu tropr-rrniozina ce faciliteaza interactiur;l;;l;;ri*ina II,

Existatioua.lirodalitet.id.g.tuNabIecoiltraciileirrcetutei"nemusculare:Iib,ole de stress si zonulete adherens

- - .contractia fibreror rie stoess pr"arr- rc*il;;" de-aru,gulcelulelor,mentinind celula pe s*ortiJ pe care este ancoraia.

acopelire'Acesr proces este irfrportant in timput clezvoltarii embrionare.Dar celmai dramatic exempru este citochineza:sepamrea celor do;;il;;;;; --'

:*Y diviziuniitnelul-eonhactil este trmat din filamente de actina si rniozina. il chiar sub.membrana plasmatjca, :

ln celula nemusculara confactia este reglata de fosforilarea primara aunuia din lanttnile usoare,(lanfini reglatoare).iosforilanea lantului usor de

-promov?rea asanrblarii miozinei !a filamnetele de actina

Fosforilarea este catatraatade miozin-kinaza ce esie la:rindul ei reglata decarrnodulina lixatoare de calciucrert*." ""r"ru"ii.il;i;ilil; yeaza

l.sry calmodalinei de kinaza si fosforilu..u miorir"i.MIOZMI ELE NECON.TRACTTI.E

Nu strnt organizate in filarnente si de aceea nu srrnt implicate in contractiePot fi imFlicate in alte tipt'i de tnansport:transport de vezicuL siorganite,miscari celulare.

cele mai cunoscute miozine srurt membrii familiei rniozinei I.Miozim,!,conti1e; gapal globJm ce actiansazaca motor molecr.rlar la fel ca inmiozina ll.Membrii uc"stei amim sunt mult mai scurti(GM:r rorJ), nu aucoada lunga ca miozina II si nu forrneaza dimeri.Cozilase pot l"go;prltandeaite skucturi ,ca organite,'vezicuie.Miscarea miozinei I de-4lungul lilameltelorde actina.poate transporta particola sau vezicula pe c.are a a.ta-sat-o.6 fi,rctie amiozinei I disc*tata deia eite sceea de a fbnna biate il.;;;;;;i;rrrjetete<ie actina de r,rerntrrana plasmatica a microviiului-S-au rnai ideniitiSut .lt" ;clase de m:ozine:Ill,-x.M'urte dintre ele s-au iderrtificaih;;;;;r.r'r,n ;,furictia lor ramine de iieritifi""i.il;

";;;pt-;;" ;;rh";";;;;;;; Videnlificata in creierul urnan,are rol cle .orru, J. uJrun tie-alung*l

. Q--

Page 10: 3. Biocel Curs

t0

FILAMENTELE INTERMEDIARE -

4u url cianieirtr dc io narftlienicbu intr;rmerJiar ir:trc fiiorn*,rr*ltr tJe act:'s:aca.rr'* &L! 7 nm si rnicrntutiuli su 25 nnijspr* de<xebire;il;;;irl*rru*i* a*actina si m i crotuburi,ii lamenteie intermediar"

"u r rr,, ;#ffi l;';;;;;"'

eelulam.Eie su*t cele rna; siabile skusturi *e jcacit rol sfruct*ra!.PRO]TINELE FII,AMEN'r8LOR Nq:"tNNrLi:Ii1R E.

- In tirnp ce filamentele de actina si rnicrotubulii sunt polirneri ai aceluiasiiip tie proteina(actina si tubuiina) filam.ntJ. inl""rtiiare sunt alcaruite dintr-oyri{aJe {e proteine ce se **ffi in diferite uo-* de celute.}fri;;;i" iii'a-tipa'i de filannenre inte.rneoiare si proteine au 6st identificate,iu.;6;cksificate in f grup_tri,brq*t* pe similaritati inu* -";;;;;;""';;; *ui.

"qedF ce se e4prima in selurere epiteriare.Fi.";;i, d;;ff;teriarasimetizeaza un tip de keratina din categori" r"rarl Ir * rrp i" #ril# mThs*i" II( neutra/bazica),ambele .oprti.rriri"dpentru u rorrr tur fiIarnentCite% din proteinele din categoriile I s'i II se rmmesc jeratine 6re si srnrtwilizate pentnr productia *ghiiio, si a fireroiililiiil;;;- i"otio. ,,ntrmesc]<e1a1inemoisisuntabunrtenteinceiuleIeepi.r"n*"iui..--.

Tipui III de proteine ale fiIamentelor t"r"#ffi;j;;il;","irnentina**Tioarprot3iy* rib'il".u gri"r* a"inre,ffiil;;:ffiffi; rjToi,r""ril ,,,fibroblaste, celule musculareietede, l"ur,i.ie-;;;h;ffiffiht#ffiffir:mwculare striale.

'].e prlrde de me.mbrarete z.proteineL;il;ffi; *.iij"*"e4prima rn celule eliale; iar periferina ," .*pri-" l" "r*i-;i[[*rr*l nervos ] ,

prezente in neuronii motori ai sistemului nervos cenhal, +.aa_irrr.*;;;;se eryrima.ilaeuroni in stadiile initiare de dezvort *.riru.ir*;-"-'*r*

vqv

Tiptlt v euprinde lamininetre nucieare;.;;rl#ffi; t ir'tlin mai*tr:-.d"teeucariore.suntcomponent.ur"uor*ril;ffiffi;;;;;;^^

- Tiputvl- cuprinde ne.stina prezentain celurele,t"* ale sNC.Filamentete inre,necriai.e ui,ursu;il;;;;;;;;;;;;;r;.i;arei,,

pro ie ine ie ti I a menrei.r inte'ne:cr i are . *'; p;;;";;;;;j; ;,fb ;#:; I # n"apt oxirnatit' 3 i 0 amingaciei( :si, u*inouiirl irn'il*i,inffi;ffi;ilffi d (ic

1i:rrtrall este flar:ca,ia ce cap*trr"lu.in, ri;;il.r;tenrrinare ce varizzacedi mens iun i. L)omen i ul alfa -.ircIieoi dal jor.r;;; ;;

-;.;;;;i ; ;;blr;

1.i::::::,::::,1rocecapeteIesau"";ir*.l.i";;il;;;ilffiffil6upureste :'ccl'ez-e*t,t <ie,cipatr.rl an:i^o: tefrr-r'i:al,iai c{}ric,a c1. ,ra1rn.,.rirr;a;i;r.ril;ar..

*- /i3 *

Page 11: 3. Biocel Curs

A-qTilVIBLAREAFILAIvIEitTItLoRINTERMEilTAREI

Prirr:trl stadiu in fo'i-ntarea filanrentelor intemreiliare este fomareadimeriiorincareparfeacentra,Iaestef,onnatatlinffi.il#,,u,-oi,ia.resucite helicc'idal.I)inrerii u. fnt "r,,.iu-a";-.ir*'oo; clispusi pa.ralel.Capatula-minoterrninal in dreptu!tuparului carboxiterminal ducind Ia fbnnare de tetra-Meri ce se pot afsa cap Ia cep fcrrmina protoiiro*";"*;;il* frt"*or,irii:errnediar coritirrc g pr,r:tofiiErienie aseTale circular ce formeaza o structumcilinctrrica.Aceste bast6nase il ; p.;il;il}entere inrermediarJ ;*; hgeneral mult mai stabile decit filamentele de actina r-";;;;il;iii. proteineledin filarnenteie furterrnediare sunt modificate n".uriprirril[}];; ce poareregla asrnablarea si deplasarea lor in ee,]ula. ce! mai ri*

"*rrrplu rrt

fofo-nlarea laminurei nulcegre , cea ce duce la clezisarnblai.rea }amfuri*einucleare,diskugerea invelisului nuclear in tirnpul *ir"r"ixi.#riJ. a,virnentina deasemenea pot fi dezasamblate in mitai---'^

.-quvr&vr

NLATVIEI{TELOR INTERMEDIAREForme;anoreta elaborata in citoplasma c-elor rnai multe din celule ,extinzindu-se de Ia i,velisul rr.l"* ;h" ;;;;a plasnrarica.Atit

fitamentele rte cherarina cit -i ;;i;;;;;rh. ," "a";;t, ;;;funuc-Ieara, aparenr servi n d ! a pozitior"*o r iuo ";;;;;ril; I "]ur

o. n,acefli tirnp vimenlina se poare atsa de ilbr*;;t#r;;;ffi;;;'"anchirina.Reteaua de fiIamente intermetliare este sustinula si asociatalrii-i*:*_' Bulilor'Exista oserie cle droguri care dezasn rrbilez";;ilffi'lJ" .a"ina

""fiIarnentele de drnentina o J" colapseze i, jun l;hului.Filamentele decheratina ale celulei epiteliale sturt stins aneorate Iamembranmaplasmatica la :

z'one specializate intervenind in formarea desmozomilor si hemidesmozomilor

A treia componenta principala a citoscheletului este reprezentata deformariu*i ciiiruirice cu dianretur dezlr* r-.it microtuburi.ca sifilamentele de actina , microtubulii suni rfi".t,.i ;;;r^l* ;'J" n;*bleaza sise-dezasarnbleazacc'ntinuu ia. nivelul celuiei. Au rol in rnentlnelea tbrmeice^lulare, in dererrnirristnul urror nriscaricum r; fi.1;;;;ffi;';;;;1"* ffiporr.rtinira.celular de u.rganite, separarea c romozomi lo r in .rritorostruerura, u*o o,E In re,' diue rni** ri ;;; ;ffi ft*;'#;#; b rr !i[or

itlicrotubulii srnr arcatuiti djntr-u* sing,r trp de;.";;;;'''numita tutrulina.l'tibuilina este uu dirner ahrituit ii, aJr" ,rrtiritari :allatubrrlirm sr bera :cbiirinl de 5jii.i') fir,:c21g.1j. .i ulr;,,o;;;,,;;ri.;;;'l;',:-liytie tnica cle gene'Se crtnoaste si ganrrr:a tubuiiua ioc.,iiizata iri speciai inoerrtlozom, un<ie joaca ur lol ir;rpoitii:t minitietaasarnblarii rr;;;;;iliu. ,

Page 12: 3. Biocel Curs

t2

Diinerii <ie tubulina Yor polimeriza pentru a fornra rnicrotubulii care ilrgeneral sunt alcatuiti djn 13 piotofilamerG asamblate in-iunrl *ui-rputiu' centralProtof,larneniele ce zunt -r"^rrit. J;r"-."ffiffi;#*au rtdinlerilor de tubutna sunt sunt disouse pararer ra niverur nfcrotuburilor.La fer catilenrctele de ecr;ira s.unt sfi-uctrrri porare cu cio*ri ,;;;;;i-*;;;ffi;;;;ilJ;;"crestr'e raprda si capatui' cu o crestere incetini',a.Polaritatea este irp".torrta i1d*tsnnjnarea direciiei de rniscare de-a iung rrl micr ot u bui ui ui, exnct curnpolariiatea filanetuitrr de aciina cletermin.;directia o*. o;r*r;l;;;ir*i. Di-nrerii tle ttlbulina se'Pd dep*lirnefza'la &l ae repeoe cunl se pot polime raa, i*tmicrotubulii potavea cicl*ri opia, de asamblar si dezasamblara

Atit alfa cit si beta ttrbulina leaga G?P-ut, r* n ""r;onru analog ATp-uftri'legat de actina reglind polimeriziear-In p*fuJ* GTp-ul legar Je beta

tubuli na *s re lridrol izat la Cbp unni*el p"#ui.fr*;;uAceasta hidruliaa a G1?-ului stabileste afrnitatea de legare a t*buliuei

rfata de alte nroiecde,ae aceea fuvofiz.eazadry"lilri;;;il;"comportameffe dinamice, $e:poate vorbi d. i."tasicom;;r*"r;;; f t

"uamilling( de asambrare si dezas-ambrare in car; ;Ciri#i;g1;;*;p ;*P?rTlnent pierdute de Ia capeGle - si srmt inlocuite prin

"a&ti, a" -ot"r.l" a.tu-butina legate dg 9e h eapatul *, in acelasi,ririrt-uul.Turnovenrl de

Ti-giT este rapid de citeva minute si esie rr*" i*prrt; oi.,,:[[.J"11,oort".""citoccheletului'din timpul mitoi-ei.flin cauza r;irili.rntrat al,micrerubulilor inmitoza, drggurite ce aiecte r^ it ^t;;;;.d;;,rd;il#ffiru:r ru

tsatamentuieancerului-Cglchicm+calcemidui;;;-uga-;;u"ji*Ti'i"iiU"polimerizareatuburinei, deci brocheaza mitoza-vidid; ; ""ffi#ffi,selectiv *iviziyea

""t*Lto, t*r-utr ui ;;*"; prin inhibiria miscarii.Taxolu,tstabitizeazamicrofubuli!blocrndai,i,t,i;..'...^urruvItIgurnL.cf:l']tl.

CENTRII DE ORGANIZARE AI MICNOTI'BT'LILOR

Microtubulii se extind in celula din centrii de orgenizare ai microtubulilorin care sunt ancgati cu capetele -. tn ;area ;;j"JLt* a celulelor cent,l deor.sanizarg este Cerfrozomul care este localrlaf in apropierea nucleului.In timpultnitozei miclotubulii se extind din centrul cetutarloupri""tprnu* ro*r* fusulde diviziune, oe ste responsabil de separarea*iamiu,rtia cromozomilor fur ?

celulele fiice" c entrozornul serveste ae situs inirai a" rr;;l;;;^^'^'nticrottrbu,.lilor, case cre.sc apoi.*r., ,*iiF..il;i;;;;ililff#rr*tui.^{cestlucrustabiiestesipoIari.ta[eamicrotutiriitor;n,ce.tii;a;;,j:"'i"i,',rveiul

llerttrozornului ,iar caparur + este cahe .itnpt"rmo "oir;i;i;c-r*-r";ii';;;ftrnnati dintr-o pe'eche de centrioii perpendi"ur.u.; ,rrrril. *;ffiffi;lror u"orRaSaamorf.lnumitmaterialpericentriolar.,,..'

L'elitriolii,.$rnt st'ircturi cilindriie'ce-Srnt ulrutuite tl;x 9,t;ipleie C*, I

,

mit'rorul',ii,si,".ila. coqr*sculilui Lraza,i ai crliiulrJ ri nogJr;irr.'Ol#i ,:eritri,;iiisuut precursorii corpusculilor bazali.l,{icrctubulii ce .rrinu ,iiJ;.;;;.;;;;"^'^terntiltaiaperiferiamaterial,J,i;il;-l;;;j.;.,.',;;ffi;#i#;;i#;,il,

!? -".,

Page 13: 3. Biocel Curs

.13

pericentriclar nitiazaacamblaiea lnicictul;uliior. lin numar mare de prteineasociate cu centrozpmui au fost identificate, dar nu a fost precizat rolul lorinasarrblare.a microhlbrrii Ior.RE CR GA.NIZAI{E A NCiCNO TI IBTTLIL OR IN TIh{PTIL

]

NArrO &ET,,1*li::neriri:J nricrcrrulisliior preze*, i, ir;;il;;'a"*r""rrri-* i"subunuiteti iibere de.tubulinaecare r*t r"rprnsabiie,le il*;;fu;ului de

divizjune,care }a rindtd ruir.i* rrupo*"biid- ;6;r,.*;;ffi#il;.r :rw

lnprfurrul rrroment.ale.l*c dupiicarea cenhozomi;;;r;1;r"i'{rffi'zcentrii deorganizare separ,ati , si care se disptrn Ia polii oprri i ,.1*i*i.c"r*ri*ii ,icelelalte componente ale centrozomului se dupiica ininterfazu, a*luo,ininrpreuna tle-oparte a nucleultripnna incelr. *iror.cei doi cenFoztirni apoi sesepana si 'se muta de-o parte si dC afta a nucleului,fbrmind *"i Jr: prri ai fi:suluidedivi:ziunb.cum cettrli intra in rniivza,asamblarea si dezasamblare* dinamicaau loc, mai intii rata de dezasarnbrare qeste a. to"ri. ruun"ril';; *i";;ffiil""emana din centrii de organizare creste de 5-lo ori.fue loc o dezasamblare amicortubulilor interfrzici si crestp fotmarea de rnicrotubuli.scurti emanati di:nc€rrhozomJn t 926 Marc Kirsehner .i=ii., ruir;hil;; ;;;; #*o.ufusului de diviziune implica o stabilizare selectiva a unor mictorubuli ce emanade Ia nivelul centrozomului.Microtubtlii care forneazafusul de diviziune suntde trei tipuri: - ----

aMicrottrtruni ninetocorocentriolari , sunt asociati cu proteine specifice penku a

satbiiizea za micr otubulii. Ac esti microrubur j ",* ;;

-.i ;;ilffi ,**..,b'Sorotubulii polari eare sur$ atasati la eromozomi si se intrepatrurul eumicrotubulii de Ia porul opus in partea r.rrhui;;..r"r"i.e'Microtubulii astrali ,eare emerg radiar irrl*ui..ot oro*ilor, au liber capatul* ca si cei care formeazazuJ, jrri sunt polari.

Deplasarea crornozomilor ae-altrnsuf frrstilui de diviziune, eatre poliicehdei i, anafaza diviziunii mitotice este-ruediat, d. o p;";;t#;;;r asociatafusului.

Asarntilarea.qi dez-asainblmea dinamica a microtubulilor este r-eglata 4g * ,

Y**tttt de proteiire asociate microtubulifor(rvrap,i, "ro au fost 'aalate,fifind

3:,ryi. multe tipuri si avinrl irinctii diferite.Clie n'roi L,irie carac terizateau fostlr{-AP' iz;oiare till creiunrl unian ai unor rilamifbre( Irt\pr=i;-r\&{pilj 4u tvu!

proteinele Tau- Aceste proteine se leaga cle microtirbuli si inhiba disociereasribunitatilor de hrbuli;ra.In :rdditie p.it , stah;tiza.e;;r;;;;ffi"ri.#"ir r",tnedia asocirea ior cu alte elernente ale ciioscheletului(ctrm ar f, filar;r;;,;hi,terr.neriiare). [In br,,, **.r,r,i;;;; ;iffi ,"*ffittil ;; i,i ;;i'

^" " "" ^-

cete.i'irira-r'ee 1';1;.l35iiatii cste nerrr,:r.,1 ,r;r.;;,i;;;,j;;ilir;;;"prccese(tlendi'iiele si axonii).Atit. rrxolri! cit si ,jenr.lritelc ,,rnt r.r-rtirr,. a.rnic'utut;Lrli stabiJi ,inrpreunr cu leur.Jli,r,r,,,,n,ta.

vr+rrr ,suL,ru(v r--

t).-

Page 14: 3. Biocel Curs

Oricum microtubulii din axcm si dendlite sunt diferit organizati si seasociaza cu MAF, distincte

terrninali si capeteie - cetie coqlul cehilar.Acest capat nir este ancorat . nu esteiiiiit:5;g'. in eE:air;;eoirn. Arit'ele ca;r,:tr; sr: t;irlis.r,l ili r:it6;1:1li3intr a:iciiuisi. [ndenriiit* rniorotubulli si:rnt pa,ralali intre ei,lar unii au c.apatul .f si altii capatul -cafre cntpui ceiular.Proteinele asociate rnicnrtubnlilor in axon sunt prateinele tsg,iai" in Cendrile l,riAPn-?.

Microtubrrlii sunt responsabili de diferite tipuri de miscar"i, -

incluzind:transportul celular,pozitionarea mernbranelor veziculare si aorganitelor, sepaxarea cromozomilor in mitoza, bataia ciiilor si flagelilor.

Miscarea, de.alungtil microtubulilor este.' bazata pe existe1alnei proteinemotor ceutibzeaza energia derivata din hidroliza ATp-ului.

Exista doua familii de astfel de proteine:l.kinezinele

Kinezinasidineinasuntproteinedistinctec"se*isc"de-alun.guIrnicrotubulilor in directii opuse:kirrezina de la capatul - la capatui +

--

, ' i , ' : Dinenina de la capaful + la capatul -Prima identificata a fost dineina cle catre Ian Gibbons in t9)OS.purificarea

acestei forme de dineina(nurnita dineina axonemala) a fost facilitatea de ,

cantitatea mare de proteina existenta in cili,Kin ezit:na fost purificata in 1985 ur-

Kinezina de deplaseaza dinspre - cafte +. Capatul * este dispus ctarebutonul terrrinal sibutonul terminal si deci kinezina are rolul de a transporta veziculele si organitelecelulare dinspre corpul celular.Dar s-a observal ca acestea * ,.or*;;;; i"lorput celular, de unde s-a tas concluzia si apoi s-a izolt o proieina asociata '

I '

Map"-l care se rnisca de la 1- catre - si este respomsabila'de intoarcereaorganitelor in ci:rpul celular. Siudiiie au aratat ca fulapr-l este ecfiivalenta

. .K.inezinaeste u proteiira r:u (ilvf---36o fl'd, avind larrturi grele(l t0 Kd) si 2IairturitIsU-arg(il0.70kd).Lanttlrilegrelerealizr,azar-t,lidomeniul,uiighelicoidalCapetele N-termina.le globuiare reprezinta rnctorrll rnolefulei.Se leagaatit de A'IP cit qi de r:riciotubuii.Hicii'oliza AiP-ului furnizeazzenergie pentru"d-gniSare.Dome.niui rnotor-globular a! kinezin ei are 34o aa, este ,nul ri. clecital miozinei(8'.S0 aa).Cristalografia cu raze X indir:a ca .kinezina si rniczila audur*enirlc ct-t 'i'oi iir-'motor.sinriiargsriperinri'ca itit kirezina si u.:l,rziim utiiiz,r:tr,arnecanisr:re moiet:ulare identi." p.nt.,i o

".p1. ,i u niaoit;; ;ir; a;;;;"-

'-mtrlecuiei de kir:ezitt:t este alcaruita riin liinitu'ile usc.ar,tl in asociriie i.rr ca},.ct.;lccarboxii aie Janturilor grele.Pofliunea lesponsabila de 'tegareaaltor cornponente

I'.1 '='

Page 15: 3. Biocel Curs

,l5

ceiuire(vezicule, organite) ce surrt transportate de-alungul micro*hulilor, estecapafuImoIeculeicuroI.demotor."-...-.Dineina are rnole.ula fcarte grea Zila(JKd si a.r:e 2-3 lanturi grele(5oo kd)cornplexate r:u un nrm*r,ariabil ciJ poripepu,r*

"ro*.,i ;J;iii" ilor.al.lti'gnric cu kinezjna ;rSnlurile srele fbr*il cior:aenii globulare .,, r*uiiffi-r1si sunt responsabire de depraslre, au-rr*grr;;;;;;;#* ,-i#L bazara a

ff#rTei este fonnata din la,rurire *Ji"fi;"r,. s se leaga a. org*ii

CH,II SI FLAGELII,

Sunt prelungiri ale celulelor encariote, ce au in stnrctu*a lor microtubuli.Muite b:otT-lautlageli;dar sunt rtifeiti de cei ai eucariotetor.citii si nagerii cerurelor;r;;- ,*izui;;ilil#;ff;h, avinddiametrul 0,25 microni s i l,ngimea pentru "il--

io*"*"i iar pentnr, : flagel=200microni.Structura firndamentala de baza a cililor si flagetilor este aronema,alcatuita din microtulu]i si proteinele rr.*".i"i-r*aL-t uulii ;; amnjamentcaracteristic 9+Z(wdublet Lcor{urat de 9 dubleteperifericeln cadul dubletelorPeriferice exista un microtubur comprettf;;;;ii t: protofiramente si unmicrobuIincomBletfoq4ataioro.llprotofilamente.Acestmicrofubirli

periferici sunt Fsrtt d-;";;;;;;;;;il;;, r.u"*i rzrdiare arcatuite dinnexina'Irr additie exista 2 bratede dineinairr" ,,Irrt atasate la fiecare *"."*u.,rA, iar activitate a de motor a dineinei a*r"i*in" ;;ffi;ffi #ffi ffi :iffi ;i- al microhrbulilor di* cili sau flageli "J;;;;;n corpusculul bazal,ce esresirnilar ca stnrctum centriolurui

"uLJ "tpd;;;r;#h"iffi;ftulii bazatioricy:m joac€ un TI:.t0, in organizarea axonemei.Ei initiaza fonnarea sicresterea microfubulilor prezenti in axonema si ancorarea lor Ia ,,rpoatcelulara. v^*vs r,r r@ D**ra

Miscarea cililoisi a flagelilor reprezinta aiunecarea relativa a dubietelor

dineina se Ieaga ce subfibra A a duliet;ilfi rt*ri. .uper"le globulare de leaga,de subfibra B din dubletul adiacent.- Miscarea capetetror tle dineina in directia + catre - ,deterrnina camicrotutruiui rjintr-un dublet tu rr**1*-** *lr.ri, liazal al microtubulului Bad iacent. rje oarece d ub letere ae microtuu u i r in ;";;;; ;;;;;"*"|ril prin

;exi,a,alunecarea urxri dubret in raport ,; d,rl ;;;;#ffi;r#']inro,.."

-., -1 ? '*

Page 16: 3. Biocel Curs

Pr.-:teazomii

$u;it fr'rrrt"tr$ir:d ciiiudrice ul..ur*iiG, *Jifri., u*u,iiiaii prr:r,eice lo*ajizaleatat in citopla'snra cat si in nucleopiasina.Reprezint a oaa l% din totalulproteinelor celulare. Ei au rolul de a deprada piJtri"*rr denatuiate in peptide

Liu proteaz:om este format ditr ricua cornparrimente rnajore: miezul si celedgua capeE--tvfiezul esre tbrrnar din g;ruteazomur io3'lirrr';r;""*o a" _alugul evolutiei de Ia bacterii Ia rnarruiere.iu *r*i.r" J"iri;;ilil; ii;are lungimea 15 nm diametrur ri ;;';r;ffi;;il#;?ffiIn

"rr.*qqblal.4irl 9r* gopii cle cate l4diferirr?c*it",i de 25;30kd atfa si beta, aranjate in 4 inele formate din cite z subuni--tiiuilrrri;*ir""ffi;;;partea extema a inereror iar subtrnitatih ;;;; ;*t "-;,;#: ""*ro*,centrala are diametnrl de 5 nm cu 4 consfictii inteire ce fomre aza3cavitatiinterne: o caviare cenhara derimitara d" ;;bil;afire beta si 2 caviratiextreme . Activitata proreoriric" ;;;;;;. ffi*i;;;i" ;;;; J.irrrp*a.cavitatii centrale.Reziau*rile aeff;;;-,; ;;# capar,-rt amino ierminalprin proteoliza autocatalicu ri ,eprrinta sitrnJut- "#; ;;;;-';;#;;

nroteof i.tica .a

proteazornului.antibi,otic,rl Lr;t6;d;;;;ffi;u "#*r**cu rez'iduurile de treonina si tnaetwea4a prg:tqryqmii .:surr*i#iie ffi;;mainauItetipgrideactivii;ti-.-.--....:.',

;:il,qe asemanaroqre caspazeror{ subunitatiie beta r) - criveaza aa

- activitate asemanatoare tripsinei beta 2) - crivean, aabazici- activitate asemanatore chemot"iprin"i G;11 -;i;;;

reziduuritehirirofobe.- subunitatile alf.+n! implicate in translocaxea substratului in cannera

3entraLa proteolitica Dimensi,n ire *i"i ;i ;;Iii"#r" ffi i;;i"orur

- lagurilor- -polipeptidice nefaldiirate.proteazomrrl 20s 4egrarleaza

_ polipeptidele nefaldurate in peptide rnici il htdr"li:za ATpLa errcario tr::proteazomq:r zos are ja onru.r, A;;;;['*'irgioioare carefotmeaza proteazomul 26: S

Il":ljto" aceste comprexe regratoare esre Reglatorur 19 s sau pA 700 kdsr are eomponeSte ce fac parte din famitia a'rp - or*to. 'ni'-*"iJcomponente implicate ih recu*oasterea .or.ry,1"*,,rui-ru,iquirji_'i*;#;'';;desft.cerea diri courprex a ubiquitinri ,rru *ri;ka..-1"., :' , , , ,

Page 17: 3. Biocel Curs

:1.i: . -:

.. ' .' : '

LIn ai 2 rea comprex reglator , este lrs sau pA 2g si este asociat

,lT;:ffi|Hlri 20s ooa: ia u.,t*u*t. ;.r,b*;J,;q,riti,,q ce aniige,ere

IJbiquitlraleagaryroteinele de prot *ori: il : ,

(:heia reglani depadarii fieiJr;;l coa* proteaeomi este accesulmoleculeror iir .*.r* r-rit rI;-'; proteaz.mrri,i.ri legarea covarente ,reversibira a unei pro'eine m;ci uuiquitina de prcrteinere tintaI-Ibiquitina :

: directc'neaza degradarea serectiva si coordon ata a proteineier auormare

- fffifr:TJffil;;ioT*" tit u,uiuainiarea r;: :,Ti$::ililit'atoare- Ansanrblarrea ribozomilor

Ansainblarea proteazomilor- Reparatia ADil-ului ril rt"cturii cromozomurui

:

ubiquitina este o proteina rrrrt * eruata de 76de reziduuri de aa, estegJobulara si are Ia capatul C temila4 aa aciziActioneaza durra o. s.h.*u "*1.i"*r"uo-in trei etape:I ' activart"

'biouitirei este ffi;;l;;;;ii'u*i*u actlyaroare deu, si de una din enzirn"r" ril

"lrirna.ce cor{uga u). Iu prtma reactieubiquirina esre rikata prin capeteta c orroiourc Ji ,?rrciuurilor cle gricina rareziduurile de ci#in, g. pl-!i. iruiqririr" ";,i;;?t" upoi rransferara tareziduurile tle cisteina de pe "G*r"gZ.rI' Io etapa a 21se prod*ce ,"*o1st"*a substraturui , si imprica una din:YT* E3, @i" drza).-.E3 reprezinrn .r ro*,i^,^- ^:

r" carafi?-ean funsfenrl ubrquinitei la

:

(/,fubozomii

* I it'-

Page 18: 3. Biocel Curs

A .Zitr. uOlquHn-activating enzyrne

/./ i \ Ubigr.rilin:conlugiotino

E.:. ge" - F, enZyme Or ublqultin

:'j(il{M-'ili{ii s. o'"', i tq I t' l-'tj J \, .o,ir*

3. Specitlcuhiqrrii!nalicn ?. substrate

recogn!!ion

ffi,,.;,*

- ld -

Page 19: 3. Biocel Curs

;ffi:i:J#Jffi[i:S,ilf:iiilJ;ade) vire din ]irnira greaca de ra

- sunt organite cehdare rninrisc,:I, p.rr*r" in nrunnr ioarte mare at6t inr;elula prccariotl cat qi in ceacucarioi.{;

100-300 A;- a, fost descoperifi iniliai de Gcorge Emir parade, in anul lgs3, care i-ariurnit micrczomi iar.R. nou.rtr. ih anul r95g. i-a denumii ribozomi.ribozomii sunt prezenfi in roate cehrlgle,

"-e, l; ;;";;;:ft pi raeucariotq cu excepfia hemnliilor adulte. .t" tit"plasma ce1:lelbr eucarioteribozomii sunt^ liberi (situali in ,oJ*il" G*t microtrabecurare dinhialoplasma) fie- ata$;F ti-**.*braneror '(reticulur

endoprasmatic,' nnembranei exter.,, a nucrgurui ri ru*praruC mi"m*m,or);

;:}f,:i"ffi (sau granulele lui ruluffi;ffiffii roi purui"l suntgeneragi

- ribozomii sunt sediur biosintezei proteineror specifice;- ribozomii cerureror procariote au dimensi; rI"; ;ici crecat ra eucariote;

L subturitate rnicr{. : .

F Subunitatea *T : :0 s gi suhunitatea mici 30 -s

(unitat,_-a sve,Jberg)suat specifice cerurelor procariote gi 40 s, respectiv 60 s pentru cerulereeucariote) cere dou' rlb*ird.u l"gate printr-un firament fin de ARN-m

- ribozomii sunt compugi din: _ d5% il ARN #"rl_a;

- ribozomii Rot,,i i:rcltafisau grupali in poliribo zomi;- niunf;nrl de rib.zomi ce *t.a iu ariq:uir{-u-rrJ'potiriboz<im depinde dernirirnea molecttilei profeice care ya fi sinierizatd. ri silnr numerogi i,celulele erflate in faiere.a" ,r.gtl." ,;^r"'.";#r. ,, sintezd, crescutr cieplotelne (celule pancreatic". c"luie hepatice,,eryoase ;J.^""'* ururLu

) Ribozornii sunr aicaruiEi i,, .., foi#;;;:;;j:fuu, p.urei,e. ioni)- sirhr'initfieamere

"rrc ui"an,iii .iin .^.,ir.{ 5s (r ?0 oe nircrei,iide). :r.RN28s $7aa cie nucie,-;tice), cr suburritate tle ,,bi-(i6c de

^ucj*.;trje;';;

ti -

Page 20: 3. Biocel Curs

. ..: : 2,

..-'aproximati,

lg !?proteine. lsubu*itatea nrici 40s cunfine ARN lgs(r e*c de n*cieotidej e; "p,*ii;; d;; oJll;,r.. s_a putur cremonsrrade &'1t''rrrr)$f,;r cr ribozornii ou orpuritirrea c* u u, uni, air.rEtui*<i str.ucfuri

fffffi"*rri-' tetrarneret i;;-*,t;;" ol r**kaf ia rnediuiui i,\. I

' ilgre$atele ribtrzctl+'le consiituj.'* repr-ezinti tilrnra activE a ribuzr:rnilcrF Ribozomii:pot npare fi" il;; r, .iilpi#, iira.orrbi in ceiurere co,esecreri orrr:-,T 1*

,,.q:ryu;. tu ,rueai ;tr;;;;;;;, ,.*,;:iuiereangajate in sinteza pnrteinelor O*,*portj- -' -y:"

F ARN+rl ribozrmal?amU_r) rrt* localizat in ribozomi' F cantitativ eI *pr*aa "p*jJ*uu" 80ft; ,"?, ABN_urui cerurarD sintetizat h.*y:t1,r "d;;;;;;;#;;i*_, se ansamb teazitirr complexur anlL.-frr"io;, haverseazt;;il*.',#'ffi poriimembra.nei nucleare.ajunge in citoplasmEF Proteinele ribozomar. [i=ta +sw ainribozomi, au caracter badrc,

ffif#n*historlor $ i*t u"e#;ffiiTi!*"L acid grutanic aitr cu acetat de ,ranil ribozomii fib:r apar mai purin dengi Ia fruxur deelectron, in tirnp u*

-riuorn*ir "Li"ri;' membran, ciatoriticoncentragiei crescute cle ARN] redau #;ft i Jrr.

" H.ffi,iff|;:il# "e'' oiiii;'il:#*?i;io aoue subuniuli,) Corpuscuiul

TT, de prma aprope rotund4 prezrntac concavitate incare p[trunde ccqpusculul mic ^

,- 4r It tu,