Biologia do desenvolvimento
2013/2014
Actina e o Desenvolvimento
Docente: Paulo de Oliveira
Discentes : Maria João nº 30440
Marisa Ribeiro nº 30792
A actina é uma proteína que, em conjunto com a miosina e
moléculas de ATP, gera movimentos celulares e
musculares.
A
actina
polimerizada
forma
os
microfilamentos de actina importantes na composição do
citoesqueleto.
Nos seres humanos existem 6 isoformas de actina:
• αCAA – α actina do músculo cardíaco
• αSKA – α actina do músculo esquelético
• αSMA – α actina do musculo liso
• βCYA – β actina citoplasmática
• γCYA – γ actina citoplasmática
• γSMA – γ actina do musculo liso
GTPases Rho
• RhoA, Rac1 e CDC42
• São os principais responsáveis pela
regulação da actina
GEFs: ativam as GTPases Rho
GAPs: inibe as GTPases Rho
GDIs: bloqueiam a hidrólise de GTP ligado
Actina-F
• A actina-F em conjunto com a miosina II geram
forças corticais que influenciam:
 as propriedades hidrodinâmicas do citoplasma;
 formas das saliências da membrana celular;
 diferenciação de stem cells
• A contração da actina-F é um mecanismo
importante para a constrição apical das camadas
epiteliais.
Profilinas
• São proteínas que estão presentes nos animais,
incluindo nos seres humanos;
• Reguladores da polimerização de actina;
• Núcleos interfásicos, por todo o citoplasma e
perto do córtex das células em diferentes
estádios de maturação do oócito, na fertilização
e no desenvolvimento embrionário.
• É detectada na fase de blastocisto, onde a
profilina localiza a massa celular interna;
• Os
anticorpos
anti-profilina
inibem
desenvolvimento normal do embrião;
o
Tipos de Profilina:
Profilina I
• Todas as fazes embrionárias;
• Quase todos os tipos de células;
• Quase todos os tecidos.
Profilina II
•Sistema nervoso.
Profilina III
• Testículos.
Invaginação do tubo neural
• Shroom3, uma proteína de ligação de actina, é
responsável pela constrição apical epitelial
juntamente com o aumento da acumulação de
miosina 2.
• Esta proteína está localizada no complexo das
junções apicais do tubo neural e sua ausencia
provoca defeitos de encerramento do tubo
neural.
• Shroom3 recruta ROCK para as junções apicais.
• A ativação de Rho1 e ROCK na junção da célula,
leva à invaginação da camada mesodérmica.
β actina no desenvolvimento da crista
neural
• A formação da crista neural é induzida pela interação de
sinalizações vindas da placa neural e do tecido
ectodérmico não neuronal.
• A β actina é fundamental para a sobrevivência da células
da crista neural, na fase inicial de desenvolvimento.
• A β actina promove a expressão da caderina, que é
fundamental para a adesão das células pré-migratórias e
regula a sinalização de Rho.
• A proteína Rho B vai promover a migração
celular
• A caderina de tipo I vai passar a caderina de tipo
II para que as células se dissociem e possam
migrar.
Desenvolvimento dos neuronios
• Durante o desenvolvimento, a maioria dos
neurónios do SNC polarizam para elaborar
um axónio e múltiplos dendritos.
• GTPases Rho, surgiram como integradores
chave de estímulos ambientais para regular
os citoesqueletos do axónio e dendrites.
Células
multipolares
rapidamente
Neurites
Axónio
Dias mais
tarde
Dendrites
Desenvolvimento neuronal
• Ativação localizada da GTPase Rac1 contribui
para o rápido alongamento do axónio. Esta é
regulada através de GEFs Rac – específicas:
 Tiam –1 e um Tiam related protein-1: afeta
polarização neuronal através da reorganização
da actina
 STEF: remodelação da actina para promover
a elongação do futuro axônio.
• A ativação de uma sinalização Rac controla a
remodelação da actina contribui para o
desenvolvimento do axônio.
• DOCK7 (Rac específico – GEF) regula a
atividade Rac para inativar microtúbulos,
desestabilizar proteína stathmin/Op18 e
promover a formação de axônio.
Cancro
• Alteração na actina do citoesqueleto causa
mudanças na adesão celular, migração e invasão,
resultando em metástase, neoangiogénese e
infiltração de células imunes.
• O aumento da expressão de ROCK e Rho está
associada a estágios avançados de cancro
humano, incluindo a invasão e metástase, mas
não afeta iniciação do tumor e o
desenvolvimento.
Rho no cancro
• Rho A está associada a estágios avançados de cancro
humano, incluindo a invasão e metástase de células
germinativas
• RhoC está associada a um fenótipo móvel e invasivo
de células de cancro da mama, sugerindo um papel
significativo para RhoC na progressão, mas não de
iniciação de cancro.
• RhoB tem sido demonstrado que têm efeitos
inibitórios sobre a migração, invasão e metástase de
células de cancro humano através da supressão da
via Ras/PI3 quinase / Akt.
ROCK no cancro
Mutações no gene ROCK I :
• Interrupção prematura da tradução em Y405 e S1126 no
cancro da mama
• Substituição de prolina 1193 para uma serina em cancro
do pulmão
Mutações em ROCK II:
• Interrupção prematura da tradução Y1174 e S1194P no
cancro do estomago
• Interrupção prematura da tradução em W138 em cancro
do pulmão
O aumento da expressão de ROCK II vai provocar o
aumento da rigidez do ECM , através da deposição de
colagénio e ROCK I vai aumentar a densidade do ECM.
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