Transcript Movimento basato sui microtubuli

La motilità può riguardare:
1) Il movimento di una cellula (o di un intero
organismo) all’interno del proprio ambiente
2) Il movimento del mezzo esterno attorno o
attraverso la cellula
3) Il movimento di organelli all’interno della
cellula
La contrattilità è una forma particolare di
movimento.
Negli eucarioti ci sono
principali di motilità:
due
sistemi
1) Movimenti basati sui microtubuli
2) Movimento basato sui microfilamenti
Movimento basato sui microtubuli
Esso è responsabile del trasporto di vari organelli
e vescicole all’interno della cellula
MAP motrici (chinesina, dineina)
La chinesina I
scoperta nel 1985 nell’assone gigante di
calamaro
Meccanismo “mano a mano”
Movimento processivo
KLP (kinesin-like protein)
I mammiferi producono circa 45 diverse KLP
Es. chinesina -14=Ncd di Drosophila si muove verso
l’estremità meno
Es. chinesina-13 è incapace di movimento. Probabilmente
essa destabilizza il microtubulo invece di agire da motore
molecolare
Cellula isolata da embrione di topo
cellule che sovraesprimono una proteina mutante dominante negativa (es. chinesina II)
Cellula pigmentata di Xenopus
Il primo motore
associato ai
microtubuli
scoperto (1963)
dineina citoplasmatica
Uso di animali knockout (es. topi che mancano della proteina dineina citoplasmatica non
si sviluppano oltre l’ottavo giorno)
Trasporto assonale
anterogrado
Trasporto assonale
retrogrado
Le MAP motrici sono coinvolte:
-Nel trasporto assonale rapido
-Nella distribuzione e struttura del RE
- Nella formazione dell’AG
-Nel movimento dei lisosomi e vescicole di
secrezione
-Nell’internalizzazione delle vescicole della
membrana
-Nei movimenti vescicolari all’interno della
cellula animale.
¾Farmaci specifici che disorganizzano i microtubuli
colchicina (alcaloide di Colchicum autumnale):
si lega ai monomeri di tubulina, inibendo il loro assemblaggio nei microtubuli e
favorendo il disassemblaggio dei microtubuli preesistenti
(battito a remo)
(movimento simmetrico e ondulatorio)
dineina assonemale
Ruolo delle ciglia nello sviluppo e nelle malattie
Sindrome di Kartagener: mutazioni del gene della dineina assonemale; mancanza dei
bracci esterni o interni della dineina
• Infezioni respiratorie
• Infertilità maschile
• Situs inversus
?) Il piano di organizzazione di un mammifero è stabilito
durante la gastrulazione, in associazione con il nodo embrionale. Ciascuna cellula del
nodo embrionale ha un solo ciglio, la cui rotazione muove il fluido circostante
(contenenti sostanze morfogenetiche) sul lato sinistro della linea mediale embrionale.
Se la motilità di queste ciglia è menomata, circa la metà degli individui sviluppa
asimmetria invertita.
BLASTOCISTI
Ruolo delle ciglia nello sviluppo e nelle malattie
Molte cellule hanno un singolo ciglio primario, non mobile
con funzione sensoriale, che sonda le proprietà chimiche e
meccaniche del fluido extracellulare.
Es. cellule epiteliali che delimitano il lume dei microscopici
tubuli renali in cui si formano le urine.
Policistine (PKD1 e PKD2): proteine localizzate sulla sup.
delle ciglia renali.
Mutazioni a carico di questi geni portano alla malattia
policistica renale (cisti multiple che compromettono la
funzionalità renale)
Alterata risposta delle ciglia primarie al flusso di fluidi
Disturbo nel flusso di calcio attraverso la membrana ciliare
Alterata trasmissione dei segnali all’interno della cellula e proliferazione
Movimento basato sull’actina
Miosine convenzionali (di tipo II)
Cellula pigmentata
Topi che mancano dell’attività della miosina Va non sono in grado di trasferire i melanosomi ai
follicoli piliferi =pelliccia chiara
Mancanza di un gene normale per la miosina Va = sindrome di Griscelli= parziale albinismo
Cellula capelluta
Contrattilità e motilità non muscolari
Listeria monocytogenes
Contiene la proteina ActA
Polimerizzazione di actina come
meccanismo che produce forza
Locomozione cellulare
La polimerizzazione di actina fornisce la forza necessaria per l’espansione del
margine guida del lamellipodio
Sindrome di Wiskott-Aldrich= i leucociti non rispondono a stimoli chemiotattici