La corteza celular , también conocida como corteza de actina o corteza de actomiosina , es una capa especializada de proteínas citoplasmáticas en la cara interna de la membrana celular . Funciona como modulador del comportamiento de la membrana y de las propiedades de la superficie celular. [1] [2] [3] En la mayoría de las células eucariotas que carecen de pared celular , la corteza es una red rica en actina que consta de filamentos de actina F , motores de miosina y proteínas de unión a actina. [4] [5] La corteza de actomiosina está adherida a la membrana celular.a través de proteínas de anclaje a la membrana llamadas proteínas ERM y desempeña un papel central en el control de la forma celular. [1] [6] Los componentes proteicos de la corteza experimentan un rápido recambio, lo que hace que la corteza sea mecánicamente rígida y altamente plástica, dos propiedades esenciales para su función. En la mayoría de los casos, la corteza tiene un grosor de entre 100 y 1000 nanómetros .
En algunas células animales, la espectrina proteica puede estar presente en la corteza. La espectrina ayuda a crear una red mediante filamentos de actina reticulados. [3] Las proporciones de espectrina y actina varían según el tipo de célula. [7] Las proteínas de espectrina y los microfilamentos de actina se unen a las proteínas transmembrana mediante proteínas de unión entre ellas y las proteínas transmembrana. La corteza celular está unida a la cara citosólica interna de la membrana plasmática en las células donde las proteínas de espectrina y los microfilamentos de actina forman una estructura en forma de malla que se remodela continuamente por polimerización , despolimerización y ramificación.
Muchas proteínas están involucradas en la regulación y dinámica de la corteza, incluidas las forminas con funciones en la polimerización de actina, complejos Arp2 / 3 que dan lugar a proteínas de ramificación y protección de actina . Debido al proceso de ramificación y la densidad de la corteza de actina, el citoesqueleto cortical puede formar una red muy compleja, como una estructura fractal . [8] Las células especializadas generalmente se caracterizan por un citoesqueleto de actina cortical muy específico. Por ejemplo, en los glóbulos rojos , la corteza celular consiste en una red elástica bidimensional reticulada con simetría pentagonal o hexagonal, anclada a la membrana plasmática y formada principalmente por espectrina , actina y anquirina . [9] En los axones neuronales, la actina / citoesqueleto espectrico forma una serie de anillos periódicos [10] y en el flagelo de los espermatozoides forma una estructura helicoidal . [11]
En las células vegetales , la corteza celular está reforzada por microtúbulos corticales que se encuentran debajo de la membrana plasmática. La dirección de estos microtúbulos corticales determina de qué manera se alarga la célula cuando crece.
Funciones
- En la mitosis , la F-actina y la miosina II forman una corteza muy contráctil y uniforme para impulsar el redondeo de las células mitóticas . La tensión superficial producida por la actividad de la corteza de actomiosina genera una presión hidrostática intracelular capaz de desplazar los objetos circundantes para facilitar el redondeo. [12] [13]
- En la citocinesis, la corteza celular juega un papel central al producir un anillo contráctil rico en miosina para constreñir la célula en división en dos células hijas. [14]
- La contractilidad de la corteza celular es clave para la migración celular de tipo ameboidal característica de muchos eventos de metástasis de células cancerosas . [1] [15]
Referencias
- ↑ a b c Salbreux G, Charras G, Paluch E (octubre de 2012). "Mecánica de la corteza de actina y morfogénesis celular". Tendencias en biología celular . 22 (10): 536–45. doi : 10.1016 / j.tcb.2012.07.001 . PMID 22871642 .
- ^ Pesen D, Hoh JH (enero de 2005). "Arquitectura micromecánica de la corteza de las células endoteliales" . Revista biofísica . 88 (1): 670–9. doi : 10.1529 / biophysj.104.049965 . PMC 1305044 . PMID 15489304 .
- ^ a b Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). "Las proteínas de reticulación con propiedades distintas organizan diferentes conjuntos de filamentos de actina" . Biología molecular de la célula (4ª ed.). Nueva York: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.
- ^ Gunning PW, Ghoshdastider U, Whitaker S, Popp D, Robinson RC (junio de 2015). "La evolución de filamentos de actina composicional y funcionalmente distintos" . Revista de ciencia celular . 128 (11): 2009-19. doi : 10.1242 / jcs.165563 . PMID 25788699 .
- ^ Clark AG, Wartlick O, Salbreux G, Paluch EK (mayo de 2014). "Destaca en la superficie celular durante la morfogénesis de células animales" . Biología actual . 24 (10): R484-94. doi : 10.1016 / j.cub.2014.03.059 . PMID 24845681 .
- ^ Fehon RG, McClatchey AI, Bretscher A (abril de 2010). "Organización de la corteza celular: el papel de las proteínas ERM" . Reseñas de la naturaleza. Biología celular molecular . 11 (4): 276–87. doi : 10.1038 / nrm2866 . PMC 2871950 . PMID 20308985 .
- ^ Machnicka B, Grochowalska R, Bogusławska DM, Sikorski AF, Lecomte MC (enero de 2012). "Esqueleto basado en espectrina como actor en la señalización celular" . Ciencias de la vida celular y molecular . 69 (2): 191-201. doi : 10.1007 / s00018-011-0804-5 . PMC 3249148 . PMID 21877118 .
- ^ Sadegh S, Higgins JL, Mannion PC, Tamkun MM, Krapf D (2017). "La membrana de plasma está compartimentada por una malla de actina cortical similar" . Physical Review X . 7 (1). doi : 10.1103 / PhysRevX.7.011031 . PMC 5500227 . PMID 28690919 .
- ^ Gov NS (enero de 2007). "Red elástica activa: citoesqueleto del glóbulo rojo". Revisión E física . 75 (1 Pt 1): 011921. doi : 10.1103 / PhysRevE.75.011921 . PMID 17358198 .
- ^ Xu K, Zhong G, Zhuang X (enero de 2013). "La actina, la espectrina y las proteínas asociadas forman una estructura citoesquelética periódica en los axones" . Ciencia . 339 (6118): 452–6. doi : 10.1126 / science.1232251 . PMC 3815867 . PMID 23239625 .
- ^ Gervasi MG, Xu X, Carbajal-Gonzalez B, Buffone MG, Visconti PE, Krapf D (junio de 2018). "El citoesqueleto de actina del flagelo de esperma de ratón está organizado en una estructura helicoidal" . Revista de ciencia celular . 131 (11): jcs215897. doi : 10.1242 / jcs.215897 . PMC 6031324 . PMID 29739876 .
- ^ Stewart MP, Helenius J, Toyoda Y, Ramanathan SP, Muller DJ, Hyman AA (enero de 2011). "La presión hidrostática y la corteza de actomiosina conducen al redondeo de células mitóticas". Naturaleza . 469 (7329): 226–30. doi : 10.1038 / nature09642 . PMID 21196934 .
- ^ Ramanathan SP, Helenius J, Stewart MP, Cattin CJ, Hyman AA, Muller DJ (febrero de 2015). "El enriquecimiento mitótico dependiente de Cdk1 de la miosina II cortical promueve el redondeo celular contra el confinamiento". Biología celular de la naturaleza . 17 (2): 148–59. doi : 10.1038 / ncb3098 . PMID 25621953 .
- ^ Green RA, Paluch E, Oegema K (noviembre de 2012). "Citocinesis en células animales". Revisión anual de biología celular y del desarrollo . 28 : 29–58. doi : 10.1146 / annurev-cellbio-101011-155718 . PMID 22804577 .
- ^ Olson MF, Sahai E (abril de 2009). "El citoesqueleto de actina en la motilidad de las células cancerosas" . Metástasis clínica y experimental . 26 (4): 273–87. doi : 10.1007 / s10585-008-9174-2 . PMID 18498004 .
Otras lecturas
- Capítulo 6 - Actina y membranas