Filamenti intermedi

Il coiled-coil dei dimeri si forma perché l idrofobicità sulle due eliche

è periodica ma leggermente sfalsata sui due flamenti. Un eptade,

una sequenza di 7 aa (a-g), che ha una periodicità nell idrofobicità.

Quelli in posizione a e d sono idrofobici, gli altri idroflici, quindi

interfaccia tra gli aa idrofobici ma non sono perfettamente

allineati ma c è uno sfasamento che per riportare l allineamento genera

una torsione un inclinazione (a-a’, d-d’), dovuto alla differenza tra il

periodo di idrofob e il passo dell elica. Con i calcoli vedo quanto vale

il passo dell avvolgimento coiled-coil dovuto a ciò.

Il flamento non è direzionato, le estremità si comportano allo stesso

modo. Quindi quando il flamento deve crescere cresce da

entrambe le parti quindi vantaggioso.

Esistono tetrameri liberi in soluzione per il ricambio e rimodellamento

delle strutture.

Rapporto lunghezza-sezione tale che oscillano per agitazione

termica, sono flessibili. Ottima resistenza a trazione, dà alta

deformabilità, stiro le eliche e i coiled-coil, qunidi elasticità. Curva

sforzo-def non lineare quindi E non costante e sforzo a rottura elevato.

Performance migliori di mt e actina, che si sfaldano a una certa.

Funzionano come una fune.

Tipologie di fi

I filamenti intermedi sono eterogenei. La differenza è dovuta ai

monomeri e in particolari ai domini globulari non quelli centrali.

Sono di 5 tipi.

Fi di tipo I e II, sono tipici degli epiteli, si troveranno nelle giunzioni dei

desmosomi.

Le vimentine si trovano in fbroblasti e cell endoteliali.

I neuroni hanno gli assoni e quindi hanno tanti f diversi. Tipo 4, f

neuronali, suddivisione sulla base del peso molecolare, light

medium high, nelle cell neuronali mature + internexine nei neuroni

embrionali che sono in via di sviluppo. Tipo 5, quelli + studiati per

funzione genica, lamine che proteggono il nucleo.

Proteine associate ai fi

Le proteine associate ai fi sono di coniugazione.

L anchirina ad es nei microvilli, sotto il terminal web ci sono dei filamenti

intermedi.

Fi di tipo I e II. Le cheratine. Si trovano negli epiteli. Nelle giunzioni.

Le giunzioni hanno una parte tight dove le membrane adiacenti si

fondono quasi. Sotto si trova la zona aderente, rinforzata da actina. Sotto

c è il desmosoma, dove si trovano i f, che nel caso degli epiteli sono le

cheratine.

Desmosoma. In membrana c’è un blocco blu di prot, attraverso cui

passano dei fli a U che sono i f e che sono molto ravvicinati, che

stabilizzano il fronte intracell. Nell amb extracell ci sono le

caderine, presenti anche nella zona adherens, che creano la distanza

tra le due membr e che sono attivate dal ca++ per congiungersi.

Esiste anche l emidesmosoma, in cui le cell aderiscono alle ecm. Qui

si forma una placca di integrine, verso l’interno ci sono dei f come

collegamento vs l int, invece dell’actina che si trova nei contatti focali,

per irrigidire la struttura in quella regione e irrobustire la membrana

nei punti +stimolati meccanicamente e quindi +facili a rompersi.

A sinistra: In tem. Desmosoma. Le due membrane congiunte.

Ispessimento della membrana dovuta alla placca proteica. Fi che

dipartono da lì, come fili. Proteine anche all’interno, che sono le caderine.

A destra: tecnica di freezefracture, si congela la cell e poi si taglia lungo

un piano. Si vedono dei solchi delle impronte dei crateri che sono le

impronte dei nuclei e attorno si vedono delle righine delle cerniere che

sono i confini tra le cell, quelle sono l’impronta dei fi quindi i desmosomi.

Sono cell epiteliali, sono cell polarizzate, quindi crescono in altezza, sono

delle colonne e si incolonnano, il nucleo occupa tanto spazio centrale,

mentre sopra e sotto c è un po’ di citoplasma, se si trova in un monolayer

confluente.

Fi di tipo III. Si trovano in molti tipi di cell e sono diversi a seconda

del tipo di cell, quindi si possono usare per identifcare il tipo cell es

provenienza cell tumorali. La vimentina è espressa dalle cell

mesenchimali, del mesoderma, quindi fbroblasti cell endoteliali e

glob rossi. La desmina si trova nel muscolo e nelle giunzioni

specializzate delle cell cardiache, quindi nei desmosomi qui troviamo le

desmine invece che le cheratine.

Il tipo IV riguarda i neuroni. Qui i fi sono distinti a seconda del peso

molecolare alto (H) medio (M) o basso (L) e a seconda del tipo di

neurone. Ha la funzione di strutturarsi in fasci e di fare collegamento

col mt negli assoni. Gli assoni possono essere di diverse dimensioni,

contengono l’assonema, vengono irrobustiti la sezione viene ingrandita

dai f, che sono collegati ai mt dalla plectina, la loro quantità

determina la dimensione dell’assone e la resistenza meccanica

soprattutto a trazione qunidi a deformazioni legate all’allungamento,

e rende +veloce la loro crescita.

Tipo V. Lamine nucleari. Formano una rete attorno al nucleo,

formando una maglia a trama e ordito. I monomeri della lamina hanno

regioni a coiled-coil (rod) molto lunghe, qunidi sono flamenti molto

lunghi. Nell’immagine a sinistra, si vede la rete sul nucleo di una cell a

cui era stato estratto il nucleo, è una sem. A destra c’è una tem. Quando

la cell deve dividersi questi fi devono disgregarsi in piccoli

frammenti mediante fosforilazione. La lamina si riforma poi alla fine

della mitosi. Sono in diretto contatto con la cromatina, possono

favorire o inibire la lettura della cromatina,

quindi fanno regolazione genica, oltre a un ruolo strutturale, qunidi

studiati anche nelle mutazioni. Nella membrana nucleare ci sono tanti

grossi pori, in cui ci sono dei complessi proteici che regolano il

passaggio dei fattori di trascrizione, ma sono in contatto con i fi.

Citoscheletro degli eritrociti: la spectrina

Citoscheletro negli eritrociti: c’è una membrana citoplasmatica,

ma nella regione corticale non c’è un network di actina ma c è un

network di spectrina, che è una prot flamentosa che forma una rete

e interagisce con l actina (quindi fa parte delle prot associate all act).

L anchirina collega le spectrine alle integrine. Tante spectrine vanno a

bloccarsi su dei corti frammenti di actina (hub) insieme a

tropomiosina e tropomodulina, cappati a + e -end, che sono affini a dei

complessi di adducina e band 4.1, che si lega poi alla membrana

tramite una glicoforina.

Struttura della spectrina:

E’ formata da unità che sono tetrameri molto lunghi. Ha dei rod molto

lunghi.

L’unità ripetitiva dentro i rod è fatta di tre alphaeliche, mentre la

filamina aveva dei betabarrel ripetuti.

Ogni tetramero è fatto dalla congiunzione di due dimeri.

Ogni dimero è fatto da due catene, una alpha e una beta, fatte da

un numero diverso di ripetizioni.

Sulla cat beta, c’è il sito di leg per l anchirina per la membrana (sulle

code) e c è il sito di leg con l’actina (sulle teste).

Ciascun dimero si associa all’altro dimero in modo coda-coda,

quindi le due code si congiungono in modo che si interfacciano cat alpha

con cat beta verso l’interno del tetramero e le teste sono alle estremità e

si congiungono con l actina.

Il tetramero è lungo 200 nm quando stirato.