Filamentos de Actina e o Córtex Celular

Os filamentos de actina são polímeros dinâmicos que formam uma rede sob a membrana plasmática, o córtex celular, moldando a superfície da célula e impulsionando o movimento.

Definition

Os filamentos de actina são polímeros helicoidais da proteína actina que, juntamente com proteínas reguladoras e motoras, formam o córtex celular e outras estruturas que impulsionam a forma e o movimento celular.

Scope

Este tópico aborda a estrutura e polaridade dos filamentos de actina, sua nucleação e dinâmica de montagem, as muitas proteínas que os regulam, a organização do córtex celular rico em actina e o papel da actina nas protrusões, adesão e forma celular.

Core questions

• Como os monômeros de actina se montam em filamentos polares?
• O que regula onde e quando os filamentos de actina crescem?
• Como o córtex celular é organizado sob a membrana?
• Como a actina impulsiona protrusões como lamelipódios e filopódios?

Key theories

Montagem e treadmilling da actina

Os filamentos de actina são polares e crescem mais rapidamente numa extremidade do que na outra, permitindo o treadmilling e a montagem regulada que, com nucleadores e proteínas de capeamento, gera forças de empurrão na borda celular.

Mechanisms

Os monômeros de actina polimerizam-se em filamentos polares com uma extremidade plus de crescimento rápido e uma extremidade minus mais lenta, hidrolisando o ATP ligado após a incorporação. Nucleadores como o complexo Arp2/3 e as forminas iniciam os filamentos, enquanto proteínas de capeamento, clivagem e reticulação moldam a rede. Sob a membrana plasmática, uma densa rede de actina cortical controla a mecânica da superfície; a montagem localizada empurra lamelipódios em forma de folha e filopódios em forma de espícula, impulsionando o rastejamento e a mudança de forma celular.

Clinical relevance

O córtex de actina governa a forma celular, a dinâmica da superfície e o rastejamento, sendo central para a compreensão da mecânica e migração celular. O tratamento aqui é descritivo e não prescritivo.

History

Estudos bioquímicos e de microscopia detalhados ao longo do final do século XX e início do século XXI, incluindo o trabalho de Pollard e Borisy, estabeleceram como a actina polimeriza e como os nucleadores e reguladores constroem a rede cortical dinâmica que impulsiona a motilidade.

Key figures

• Thomas Pollard
• Gary Borisy
• Marie-France Carlier

Seminal works

• pollard2003
• alberts2014

Frequently asked questions

O que é o córtex celular?

É a camada densa de filamentos de actina e proteínas associadas logo abaixo da membrana plasmática que controla a forma e as propriedades mecânicas da superfície celular.

Como a actina empurra a membrana celular para fora?

Novas subunidades de actina adicionam-se às extremidades dos filamentos apontadas para a membrana, e os filamentos em crescimento empurram contra ela para formar protrusões como lamelipódios e filopódios.