Citoesqueleto: Estructura y Análisis

El citoesqueleto es una red interconectada de polímeros filamentosos y proteínas reguladoras que ayudan a las células a mantener su forma y disposición interna. El citoesqueleto proporciona soporte mecánico que permite a las células realizar funciones esenciales como la división y el movimiento celular. Es una estructura dinámica y adaptativa cuyos componentes constituyentes están en constante cambio.

El citoesqueleto tiene varias funciones clave; organizar y distribuir espacialmente los compartimentos celulares, conectar la célula física y bioquímicamente con el microambiente externo y generar y coordinar fuerzas que permitan a la célula moverse y ajustar su forma. El citoesqueleto también ofrece a la célula la capacidad de resistir la deformación provocada por fuerzas extrínsecas y ayudar en el transporte de carga intracelular. Tanto los estímulos internos como los externos pueden actuar con y junto al citoesqueleto para afectar las propiedades mecánicas locales y el comportamiento celular. Se ha encontrado desregulación citoesquelética en varios tipos de cáncer y se sabe que influye en la formación de tumores, junto con enfermedades neurodegenerativas, autoinflamación, afecciones que implican atrofia muscular e inmunodeficiencias.

Imágenes de fluorescencia multicolor de células HeLa fijadas con formaldehído al 4 % seguidas de incubación con 1 ug/ml de conjugados GxM IgG-iFluor 488 de anticuerpo tubulina de ratón (verde). Las células se tiñeron con conjugado Phalloidin-iFluor® 647 (rojo) siguiendo el protocolo del producto y se incubaron con DAPI 2 uM (azul) durante 5 minutos antes de obtener imágenes.

Debido a la capacidad variable del citoesqueleto en relación con los procesos celulares, comprender las vías puede ser crucial para identificar las causas subyacentes de las enfermedades. Debido a esto, muchas investigaciones se han centrado en cómo las redes citoesqueléticas generan, transmiten y responden a señales mecánicas en períodos de tiempo cortos y largos. Esta investigación dedicada a las estructuras citoesqueléticas puede proporcionar información sobre cómo funcionan estas estructuras celulares como determinantes epigenéticos de la forma, el propósito y el destino de las células.

Análisis de los tres componentes principales del citoesqueleto

El citoesqueleto se compone de tres componentes principales, tubulina, actina y filamentos intermedios, cada uno de los cuales trabaja para mantener la forma de la célula y tiene morfologías y funciones específicamente asociadas. En menor medida, el citoesqueleto también está formado por muchas proteínas y orgánulos citoplasmáticos. Se ha descubierto que aproximadamente 150 proteínas contienen dominios de unión a la actina. Muchas de estas proteínas desempeñan diversas funciones reguladoras, incluidas funciones de entrecruzamiento, adhesión molecular, plasticidad sináptica y coordinación de la cascada de señalización. El citoesqueleto también influye en la unión o inhibición de los fosfolípidos, el tráfico de membranas, el transporte de iones y la localización espacial de la señalización.

Actina

Uno de los constituyentes del citoesqueleto son los microfilamentos, también conocidos como actina. Normalmente se encuentran redes de filamentos de actina debajo de la corteza celular, que es un conjunto en forma de red de proteínas asociadas a la membrana que sostienen y refuerzan la membrana plasmática. La actina permite que las células se transformen y mantengan formas y arquitecturas celulares especializadas. La actina suele participar en la citocinesis, la contracción muscular y el movimiento celular.

La actina normalmente se puede encontrar en dos estructuras distintas; La actina G tiene una estructura globular, mientras que la actina f es filamentosa. Los anticuerpos marcadores comunes utilizados por los investigadores incluyen actina anti-F, antinexilina, actina anti-⍺ y actina anti-ꞵ. Los conjugados de faloidina se utilizan comúnmente como marcadores experimentales fluorescentes, aunque, al igual que la tubulina, existen varias sondas y tintes fluorescentes para diversos análisis.

Tubulina

Otro componente importante del citoesqueleto son los microtúbulos, también conocidos como tubulina. La tubulina tiende a crecer desde el centrosoma hasta la membrana plasmática, aunque en las células que no se dividen, las redes de tubulina se irradian desde el centrosoma para proporcionar la organización estructural del citoplasma y ayudar a compartimentar los orgánulos. La tubulina también ayuda a los cromosomas a moverse durante la división celular y es el componente fundamental de los centríolos, los cilios y los flagelos.

Para el análisis, los anticuerpos anti-tubulina, específicamente los anticuerpos anti-⍺ tubulina, anti-ꞵ I-IV y anti-γ tubulina, están disponibles comercialmente para su uso en técnicas relacionadas con ELISA, citometría de flujo, inmunohistoquímica, inmunoprecipitación, transferencia Western, inmunocitoquímica, e inmunofluorescencia. Además, las proteínas fluorescentes verdes y rojas (GFP, RFP) se utilizan comúnmente para imágenes y análisis. Sin embargo, existen numerosos tipos de tintes y sondas fluorescentes para la cuantificación de tubulina mediante microscopía fluorescente y técnicas similares.

Guía de selección de Phalloidin iFluor® para conjugados de Phalloidin-iFluor®

Conjugado	Mol. Wt.	Ex/ Em (nm)	Jgo Filtros	Coeficiente extinción¹	Rendimiento cuántico	Pruebas
Phalloidin-iFluor® 350	∼1300	344/448	DAPI	20,000	0.95	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 405	∼1400	402/425	DAPI	37,000	0.91	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 488	∼1900	491/516	FITC	75,000	0.9	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 514	∼1800	527/554	TRITC	80,000	0.83	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 532	∼1800	543/563	TRITC	90,000	0.68	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 555	∼1300	556/569	TRITC	100,000	0.64	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 594	∼1600	587/603	Texas Red	180,000	0.53	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 633	1703.99	638/652	Texas Red	250,000	0.29	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 647	1632.87	654/669	Cy5	250,000	0.25	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 680	∼2000	683/700	Cy5.5	220,000	0.23	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 700	∼3000	690/713	Cy5.5	220,000	0.23	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 750	∼3300	756/777	Cy7	275,000	0.12	300 Tests
Phalloidin-iFluor® 790	∼2800	786/811	Cy7	250,000	0.13	300 Tests

Filamentos intermedios

Por último, los filamentos intermedios constituyen el tercer componente citoesquelético principal. La función de los filamentos intermedios es principalmente mecánica. Tienen una función menos dinámica que la actina o la tubulina y no participan directamente en el movimiento celular. Los filamentos intermedios suelen proporcionar resistencia y soporte junto con la tubulina, que es frágil por sí sola.

Los filamentos intermedios pueden ser específicos de especies celulares y pueden existir, por ejemplo, como neurofilamentos, filamentos de desmina o queratinas. Los filamentos intermedios se pueden encontrar en una amplia gama de tipos de células, por ejemplo, como filamentos y láminas de vimentina, y no son polares en comparación con la actina y la tubulina. Debido a su estructura y diversidad funcional, los métodos basados en anticuerpos suelen ser el camino a seguir cuando se desea evaluar y analizar filamentos intermedios.

Información para solicitar productos

Tabla 2. Productos Actin

Tabla 3. Conjugados de faloidina clásicos marcados con tinte

Cat#	Producto	Medida
5301	Phalloidin CAS#: 17466-45-4	1 mg
5302	Phalloidin Amine	100 ug
5303	Phalloidin-PEG4-DBCO	100 ug
23100	Phalloidin-AMCA Conjugate	300 Tests
23101	Phalloidin-Fluorescein Conjugate	300 Tests
23102	Phalloidin-Tetramethylrhodamine Conjugate	300 Tests
23103	Phalloidin-California Red Conjugate	300 Tests
23110	Phalloidin-iFluor® 350 Conjugate	300 Tests
23111	Phalloidin-iFluor® 405 Conjugate	300 Tests
23115	Phalloidin-iFluor® 488 Conjugate	300 Tests
23116	Phalloidin-iFluor® 514 Conjugate	300 Tests
23117	Phalloidin-iFluor® 532 Conjugate	300 Tests
23119	Phalloidin-iFluor® 555 Conjugate	300 Tests
23122	Phalloidin-iFluor® 594 Conjugate	300 Tests
23125	Phalloidin-iFluor® 633 Conjugate	300 Tests
23127	Phalloidin-iFluor® 647 Conjugate	300 Tests
23128	Phalloidin-iFluor® 680 Conjugate	300 Tests
23129	Phalloidin-iFluor® 700 Conjugate	300 Tests
23130	Phalloidin-iFluor® 750 Conjugate	300 Tests
23131	Phalloidin-iFluor® 790 Conjugate	300 Tests
23150	AF350 Phalloidin [equivalent to Alexa Fluor® 350 phalloidin]	300 Tests
23153	AF488 Phalloidin [equivalent to Alexa Fluor® 488 phalloidin]	300 Tests
23158	AF594 Phalloidin [equivalent to Alexa Fluor® 594 phalloidin]	300 Tests
23159	AF647 Phalloidin equivalent to Alexa Fluor® 647 phalloidin	300 Tests

Conjugado	Peso Mol.	Ex/ Em (nm)	Juego Filtros	Coeficiente de extinción¹	Rendimiento cuántico	Medida	Cat No.
Phalloidin-AMCA Conjugate	∼1000	346/434	DAPI	19000	Not Determined	300 Tests	23100
Phalloidin-Fluorescein Conjugate	∼1100	498/517	FITC	80000	0.79	300 Tests	23101
Phalloidin-Tetramethylrhodamine Conjugate	∼1300	552/578	TRITC	90000	Not Determined	300 Tests	23102
Phalloidin-California Red Conjugate	∼1000	592	609	100000	Not Determined	300 Tests	23103

Tabla 4. Kits de etiquetado de actina F

Cat#	Producto	Pruebas
22660	Cell Navigator® F-Actin Labeling Kit Blue Fluorescence	500 Tests
22661	Cell Navigator® F-Actin Labeling Kit Green Fluorescence	500 Tests
22663	Cell Navigator® F-Actin Labeling Kit Orange Fluorescence	500 Tests
22664	Cell Navigator® F-Actin Labeling Kit Red Fluorescence	500 Tests

Tabla 5. Anticuerpos anti-lámin

Cat#	Producto
8A0503	Lamin A/C (Phospho-Ser392) Antibody
8A8464	Lamin A (Phospho-Ser22) Antibody
8B0503	Lamin A/C (Ab-392) Antibody
8B8464	Lamin A (Ab-22) Antibody
8L0116	Lamin A (Cleaved-Asp230) Antibody
8L0117	Lamin A (Cleaved-Asp230) Antibody

Tabla 6. Kits de tinción de tubulina

Cat#	Producto	Unidad
23170	Cell Navigator® Live Cell Tubulin Staining Kit	100 Slides
23171	Cell Navigator® Live Cell Tubulin Staining Kit	300 Slides

Tabla 7. Anticuerpos antitubulina

Referencias

Microtubules and Filaments
Cell mechanics and the cytoskeleton
Cytoskeleton Protein
Quantitative Analysis of Cytoskeletal Organization by Digital Fluorescent Microscopy
Quantitative analysis of cell shape and the cytoskeleton in developmental biology

Cat#	Producto
8C0379	Tubulin α Antibody
8C0380	Tubulin β Antibody
8C0381	Tubulin γ Antibody
V103080	Purified Mouse Anti-human/mouse/pig α/β-Tubulin dimer Antibody TU-08, monoclonal
V103085	Purified Mouse Anti-human/mouse/rat α/β-Tubulin dimer Antibody TU-10, monoclonal
V103100	Purified Mouse Anti-human/mouse/pig α-Tubulin Antibody TU-01, monoclonal
V103105	Purified Mouse Anti-human/mouse/rat α-Tubulin Antibody TU-16, monoclonal
V103110	Purified Mouse Anti-human/mouse/pig α-Tubulin Antibody TU-02, monoclonal
V103115	Biotin Mouse Anti-human/mouse/pig α-Tubulin Antibody TU-01, monoclonal
V103120	FITC Mouse Anti-human/mouse/pig α-Tubulin Antibody TU-01, monoclonal
V103230	Purified Mouse Anti-human/mouse/dog βIII-Tubulin Antibody TU-20, monoclonal
V103235	FITC Mouse Anti-human/mouse/dog βIII-Tubulin Antibody TU-20, monoclonal
V103240	Purified Mouse Anti-human/mouse/arabidopsis β-Tubulin Antibody TU-06, monoclonal
V103245	Purified Mouse Anti-human/mouse/rat β-Tubulin Antibody TU-12, monoclonal
V103250	Purified Mouse Anti-human/mouse/pig β-Tubulin Antibody TU-13, monoclonal
V103695	Purified Mouse Anti-human/mouse/protozoa γ-Tubulin Antibody TU-30, monoclonal
V103700	Purified Mouse Anti-protozoa/plants/animals γ-Tubulin Antibody TU-32, monoclonal
V103705	Purified Mouse Anti-human/mouse/rat γ-Tubulin GCP2 Antibody GCP2-01, monoclonal