Avaliamos os efeitos da glicação do colágeno (CG) e da glicose elevada sobre a migração de fibroblastos. Utilizamos células de ratos controle e diabéticos (D) e células NIH-3T3, cultivadas em glicose 5 mM ou 30 mM (HG). Para glicação utilizou-se ácido glioxílico. O CG apresentou menor resistência à tração e elasticidade. Fibroblastos migraram menos sob HG e sobre o CG. As células D no CG não se deslocaram, apresentaram menos integrina β141 e expressaram mais α-actina de músculo liso. A viscoelasticidade do citoesqueleto foi menor em células D, especialmente sobre o CG. Sobre fibronectina, células NIH-3T3 em HG apresentaram menos fibras de estresse e deficiência na retração da parte traseira. A expressão de miosinas IIA (MIIA), IIB (MIIB) e MRLC não foi alterada, mas a fosforilação de MII diminuiu. A distribuição de MIIB ficou mais difusa, enquanto MIIA não mudou. Células HG exerceram menor força sobre o substrato. A migração de fibroblastos em ambiente hiperglicêmico é deficiente, especialmente frente ao CG, em parte devido a uma redução da contratilidade celular. / We evaluated the effects of collagen glycation (GC) and high glucose concentrations on fibroblasts migration. Fibroblasts derived from control and diabetic rats (D) and NIH-3T3 cells were cultured under 5 mM or 30 mM glucose (HG). For glycation, glyoxylic acid was used. The GC showed lower tensile strength and elasticity. Fibroblasts migrated less in HG and over the GC. D cells did not move on GC, showed less β141 integrin and a higher expression of smooth muscle α-actin. The viscoelasticity of the cytoskeleton was lower in D cells, especially on the GC. On fibronectin, NIH-3T3 cells under HG had fewer stress fibers and showed impaired contraction at the rear, presenting long tails. The expression of myosin IIA (MIIA), IIB (MIIB) and MRLC has not changed, but the phosphorylation of MII decreased. The distribution of MIIB became more diffuse, while MIIA has not changed. Cells under HG exerted less force on the substrate. The migration of fibroblasts in hyperglycemic environment is impaired, especially on GC, partly due to a reduction of cell contractility.

O cristalino de vertebrados se origina a partir da invaginação do ectoderme que recobre a vesícula óptica. A invaginação epitelial em diversos modelos é causada pela constrição celular apical, mediada pela contração apical de actina e miosina II e regulada pela GTPase RhoA. Neste trabalho nós investigamos se a invaginação do cristalino em embriões de galinha ocorre devido à constrição celular apical e se este evento é controlado por RhoA. Actina filamentosa e miosina II são expressas na porção apical do cristalino durante a invaginação. Quando a polimerização de actina é inibida por Citocalasina D, o cristalino não invagina, sugerindo que a constrição celular apical poderia contribuir para a invaginação do cristalino. RhoA também é expressa durante o desenvolvimento do cristalino, mas a inibição de RhoA, por eletroporação da forma dominante-negativo, não impediu a invaginação do placóide do cristalino, não alterou a distribuição de miosina II na porção apical do cristalino nem sua ativação, indicando que a invaginação do cristalino independe de RhoA. / Vertebrate lens derives from invagination of the ectoderm that overlies optic vesicles. Epithelial invagination in many model systems is driven by apical cell constriction, mediated by actin and myosin II contraction regulated by GTPase RhoA. Here we investigate the possibility that chick lens placode invagination could also be driven by apical cell constriction and controlled by RhoA. We show that actin and myosin II are expressed at lens apical side during lens invagination. Actin polymerization inhibition by in ovo Cytochalasin D treatment prevents lens placode invagination, suggesting that lens placode invagination could be driven by apical cell constriction. RhoA GTPase is also expressed at apical portion of lens placode and during lens invagination. However, when we overexpressed by electroporation the dominant-negative RhoA in the pre-lens ectoderm invagination was not affected. Furthermore, dominant-negative RhoA didnt affect myosin II apical localization nor myosin II phosphorilation, indicating that in lens invagination this process is not regulated by GTPase RhoA.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / ABSTRACT - CHAPTER I Actomyosin from rat testis was obtained by freezing the soluble fraction and myosin II was isolated from this actomyosin. Testis was homogenized in a buffer extract, centrifuged, and the 40,000g x 40 supernatant frozen at -20°C for 48 hours. The supernatant was thawed at 4°C, centrifuged at 45.000g x 45 and the precipitate washed twice with imidazole buffer (pH 7.0 and 9.0, respectively). The resulting precipitate was enriched in 3 polypeptides: p205, p43 and one that migrated together with the front of the gel. These polypeptides were solubilized in pH 10.8 buffer at 27°C. When isolated in a Sephacryl S-400 column, p205 cosedimented with F-actin in the absence, but not in the presence, of ATP and was marked with anti-myosin II. Although the testis preparation expressed low K/EDTA-ATPase activity, a similar preparation obtained from skeletal muscle exhibited high K/EDTA-ATPase activity. In this study, myosin II was isolated from an actomyosin preparation obtained by freezing the soluble fraction of testis. ABSTRACT - CHAPTER II Actomyosin from swine, bovine and chicks brain was obtained by freezing the soluble fraction and myosin II and V was precipitate together, and myosin II from swine brain was partially isolated from this actomyosin. Brain was homogenized in a buffer extract, centrifuged, and the 40,000g x 40 supernatant frozen at -20°C for 48 hours. The supernatant was thawed at 4°C, centrifuged at 45.000g x 45 and the precipitate washed twice with imidazole buffer (pH 7.0 and 10.0, respectively). The resulting precipitate was enriched in 3 polypeptides: p205, p53, p43 and own high Mg2+-ATPase activity. These polypeptides were solubilized in pH 10.2 buffer at 27°C, with addition of ATP, Mg and NaCl. The p205 from swine brain was partially isolated in a Sephacryl S-500 column. This polypeptide of 205 kDa was marked with antibody anti-myosin II and V. Although the brain preparation expressed low K/EDTA-ATPase activity, we observed Co2+- ATPase activity and a stimulation of the Mg2+-ATPase activity by Tween 20. In this study, showed a precipitation together of myosin II and V, and partially isolated this myosin from swine brain from actomyosin preparation obtained by freezing the soluble fraction of brain. / RESUMO GERAL - Miosinas são proteínas motoras que translocam sobre filamentos de actina e atualmente constituem uma superfamília com 20 classes. Algumas são conhecidas apenas a estrutura primária através de seqüência gênica, outras já estão bem caracterizadas bioquimicamente, como as miosinas I, II e V. São amplamente distribuídas em todas as células eucarióticas. Apresentam como características bioquímicas: alta atividade ATPase na presença de EDTA e alta concentração de potássio (atividade K/EDTA-ATPase) e uma baixa atividade Mg2+-ATPase, que é estimulada por F-actina. Preparação de actomiosina é obtida a partir da precipitação de fração solúvel de cérebro tanto em baixa quanto em alta força iônica e esse processo de precipitação constitui um passo importante para purificar e caracterizar miosina II e V a partir de fração solúvel de cérebro. Miosina II é precipitada quando a fração solúvel de cérebro é dializada contra tampão de baixa força iônica, enquanto que, miosina V é precipitada seletivamente em relação à miossina II, quando a fração solúvel de cérebro é tratada com alta força iônica, sendo postulado que essa precipitação de miosina (II e V) seja resultado de sua interação com actina e vesículas. Recentemente temos obtido a precipitação de actomiosina a partir do congelamento de fração solúvel de cérebro ou testículo de rato. Neste trabalho mostramos a purificação de miosina II de testículo de rato e a obtenção de actomiosina de cérebro de suino, bovino e pintainho através do congelamento de fração solúvel de cérebro e testículo. RESUMO - CAPÍTULO I Actomiosina de testículo de rato foi obtida através do congelamento de fração solúvel e miosina II foi isolada a partir dessa actomiosina. Testículos foram homogeneizados em tampão de extração, centrifugado e o sobrenadante 40.000g x 40 foi congelado a -20oC por 48 horas. O sobrenadante foi descongelado a 4oC, centrifugado a 45.000g x 45 e o precipitado foi lavado duas vezes com tampão imidazol (pH 7,0 e 9,0, respectivamente). O precipitado resultante é enriquecido em três polipeptídeos: p205, p43 e um que migra junto com a frente do gel. Esses polipeptídeos foram solubilizados em tampão pH 10,8 a 27oC. O p205, isolado em Sephacryl S-400, co-sedimenta com F-actina na ausência, mas não na presença, de ATP e foi marcado com anti-miosina II. Embora a preparação de testículo, praticamente, não expressou atividade K/EDTA-ATPásica, uma preparação similar obtida a partir de músculo esquelético apresentou alta atividade K/EDTA-ATPásica. Nesse trabalho, miosina II foi isolada a partir de uma preparação de actomiosina obtida pelo congelamento de fração solúvel de testículo. RESUMO - CAPÍTULO II Actomiosina de cérebro de suino, bovino e pintainho foi obtida através do congelamento de fração solúvel e miosina II e V foram precipitadas conjuntamente, sendo que miosina de cérebro de suino foi parcialmente isolada a partir dessa actomiosina. Os cérebros foram homogeneizados em tampão de extração, centrifugado e o sobrenadante 40.000g x 40 foi congelado a -20oC por 48 horas. O sobrenadante foi descongelado a 4oC, centrifugado a 45.000g x 45 e o precipitado foi lavado duas vezes com tampão imidazol (pH 7,0 e 10, respectivamente). O precipitado resultante é enriquecido em três polipeptídeos: p205, p53, p43 e possui alta atividade Mg2+-ATPase. Esses polipeptídeos foram solubilizados em tampão pH 10,2 a 27oC, com adição de ATP, Mg e NaCl. O p205 de cérebro de suino foi parcialmente isolado em Sephacryl S-500. Esse polipeptídeo de 205 kDa foi marcado com anticorpos anti-miosina II e V. Embora a preparação de cérebro, praticamente, não expressou atividade K/EDTAATPásica, apresentou atividade Co2+-ATPase e uma estimulação da atividade Mg2+-ATPase por Tween 20. Nesse trabalho mostramos a precipitação conjunta de miosina II e V e o isolamento parcial dessas miosinas de cérebro de suino a partir de uma preparação de actomiosina obtida pelo congelamento de fração solúvel de cérebro. / Mestre em Genética e Bioquímica

O cristalino de vertebrados se origina a partir da invaginação do ectoderme que recobre a vesícula óptica. A invaginação epitelial em diversos modelos é causada pela constrição celular apical, mediada pela contração apical de actina e miosina II e regulada pela GTPase RhoA. Neste trabalho nós investigamos se a invaginação do cristalino em embriões de galinha ocorre devido à constrição celular apical e se este evento é controlado por RhoA. Actina filamentosa e miosina II são expressas na porção apical do cristalino durante a invaginação. Quando a polimerização de actina é inibida por Citocalasina D, o cristalino não invagina, sugerindo que a constrição celular apical poderia contribuir para a invaginação do cristalino. RhoA também é expressa durante o desenvolvimento do cristalino, mas a inibição de RhoA, por eletroporação da forma dominante-negativo, não impediu a invaginação do placóide do cristalino, não alterou a distribuição de miosina II na porção apical do cristalino nem sua ativação, indicando que a invaginação do cristalino independe de RhoA. / Vertebrate lens derives from invagination of the ectoderm that overlies optic vesicles. Epithelial invagination in many model systems is driven by apical cell constriction, mediated by actin and myosin II contraction regulated by GTPase RhoA. Here we investigate the possibility that chick lens placode invagination could also be driven by apical cell constriction and controlled by RhoA. We show that actin and myosin II are expressed at lens apical side during lens invagination. Actin polymerization inhibition by in ovo Cytochalasin D treatment prevents lens placode invagination, suggesting that lens placode invagination could be driven by apical cell constriction. RhoA GTPase is also expressed at apical portion of lens placode and during lens invagination. However, when we overexpressed by electroporation the dominant-negative RhoA in the pre-lens ectoderm invagination was not affected. Furthermore, dominant-negative RhoA didnt affect myosin II apical localization nor myosin II phosphorilation, indicating that in lens invagination this process is not regulated by GTPase RhoA.