Cytosquelette Flashcards
(60 cards)
1
Q
Le cytosquelette est un ensemble de polymères ______ composé de monomères _______ auxquels sont associés d’autres ______
A
le cytosquelette est un ensemble de polymère fibreux (=filamenteux) composé de monomères protéiques auxquels sont associés d’autres protéines
2
Q
3 catégories de polymères fibreux
(taille, molécules les composants)
A
microfilaments diamètre:
- 5-8nm
- actine
filaments intermédiaire
- 8-10nm
- monomères variant selon type cellulaire
microtubule
- creux
- 20-25nm
- tubuline (trois types: α β γ)
3
Q
constituants cytosquelette
Monomères protéiques à la base des polymères
A
monomères globulaires actine (MF) tubuline (MT)
monomères fibreux cas des FI, variables
4
Q
constituant du cytosquelette
de nombreuses protéines “associées” interagissent avec le cytosquelette:
- avec monomères: action?
- avec polymères: actions?
A
de nombreuses protéines “associées” interagissent avec le cytosquelette:
avec monomères: effet sur processus polymérisation
avec polymères: stabilisation, associationentre eux, dégradation, phénomènesmoteurs, interaction avec mb
5
Q
localisation cellulaire du cytosquelette
CSQ ds divers endroits de ¢ :
A
- cytosol (site de biosynthèse) en particulier sous mP où “cortex cellulaire”
- nucléoplasme cas FI de type lamines
- microvillosités, cils flagelles
- jonctions communicantes/MEC
6
Q
filaments intermédiaires
- traversent le cytoplasme: …
- relation avec jonctions type ….
- dans noyau, lamines forment …
A
- traversent le cytoplasme => résistance mécanique cellulaire
- relation avec jonctions type desmosomes/hémi-desmosomes
- dans noyau, lamines forment un réseau sous la mb nucléaire interne, intermédiaire avc chromatine
7
Q
microtubules
- taille & forme?
- une extrémité attachée à …
- forment le csq des centrioles, cils, flagelles
A
- plutôt longs et rectilignes
- une extrémité attachée à un centre organisateur (COMT) appelé centrosome
- forment le csq des centrioles, cils, flagelles
8
Q
microfilaments
- niveau du cortex cellulaire (rôle migration cellulaire)
- participent aux jonctions …
- forment cytosquelette microvillosités
- actine associée à myosine II forme …
A
- niveau du cortex cellulaire (rôle migration cellulaire)
- participent à jonctions adhérentes intercellulaires et plaques d’adhérence
- forment cytosquelette microvillosités
- actine associée à myosine II forme des structures contractiles
9
Q
cytosquelette
le terme de cytosquelette est impropre car
- remaniement.. de ses constituants qui existent sous 3 états:?
- CSq sous-tend phénomènes..
- polymère stable constituent …
- cqs “musculature” et pas seulement “os” (EX: remaniement important lors de mitose)
A
- remaniement permanent de ses constituants qui existent sous 3 états:
- monomères libres
- polymères instables où processus de polymérisation/dépolymérisation
- polymères stabilisés (pas interaction avec protéines associées)
- CSq sous-tend phénomènes dynamiques
- polymère stable constituent un squelette cellulaire (forme, expansions, organites, noyau)
- cqs “musculature” et pas seulement “os”
- remaniement important lors de mitose
10
Q
les fi sont des polymères de protéines _______
A
fibreuses
11
Q
Filament intermédiaire
monomère protéique fibreux, description?
A
- un domaine central en hélice α
- extrémité N et C terminales où site de phosphorylation
12
Q
filaments intermédiaires
polymérisation, étapes?
A
- assemblage / domaine central 2 monomères même orientation => dimère superenroulé
- association (avc décalage) de 2 dimères orientation opposée => tétrémère à extrémité équivalente= apolaire (diff avec MT et MF qui sont polaires)
- formation protofilament par association en file tétramères
- association 8 protofilaments => constitution FI forme cylindrique => coupe transversale 32 monomères
13
Q
La structure apolaire des filaments intermédiaires les rend…
A
plus durable, moins dynamique que MT et MF
14
Q
les fi ne sont pas spécifiques du type cellulaire
VRAI/FAUX?
A
FAUX
4 familles de protéines => constituent superfamille FI:
- cytokératines
- vimentine et prot. apparentées: desmine et GFAP (glial fibrillary acidic protein)
- neurofilament
- lamines => protéines (sauf lamines) spécifique de types cellulaires différenciés
15
Q
filaments intermédiaires
Les lamines sont présentes dans le noyau de ttes les ¢ eucaryotes…
- constitue…
- mitose?
A
- réseau sous face interne de mN (lamina nuclearis) rôle d’int. entre mN et chromatine
- mitose: phosphorylation lamines
- => désassemblage des filaments
- => désorganisation du noyau avec fragmentation enveloppe nucléaire
(fin mitose: déphosphorylation et réassemblage)
16
Q
filaments intermédiaires
tte ¢ eucaryote comporte X? classes de FI (une étant _____)
A
deux classes de FI une étant lamine
17
Q
filaments intermédiaires
on peut utiliser la spécificité des filaments intermédiaires pour définir la nature des cellules tumorales, comment procède-t-on? exemples?
A
- utilisation d’Ac spé des divers types de FI (ex: marquage par immunocytochimie en MO)
- si marquage anticytokératines => tumeur épithéliales
- si marquage anti GFAP => tumeur d’origine gliale
CAS PARTICULIER
- cancer révélé par métastase alors que tumeur primaire inconnue*
- => marquage anticorps spécifique des FI permet guider recherche tumeur primitive*
18
Q
filaments intermédiaires
FI ont des propriétés mécaniques et particulières
- éléments les plus résistant
- résistent aux forces mécaniques en ..
A
- éléments les + résistant (cordage)
- résistent aux forces mécaniques en se déformant (MT et MF atteignent vite point de rupture)
19
Q
filaments intermédiaires
en relation avec deux types de jonction?
A
- avec les cellules (desmosomes)
- cellules à MEC (hémidesmosomes)
20
Q
filaments intermédiaires
Les FI sont les principaux responsables de la stab mécanique des cell et tissus car capables de…
A
de s’étirer sans rompre rapidement de répartir les forces appliquées localement
21
Q
filaments intermédiaires
épidermolyse bulleuse
A
maladie génétique où mutations des gènes des cytokératines
22
Q
filaments intermédiaires
cytokératine, type cellulaire?
A
épithéliales
23
Q
filaments intermédiaires
vimentine, type cellulaire?
A
cellules d’origines mésoblastique (fibroblastes, leucocytes, cellules mésothéliales)
24
Q
filaments intermédiaire
desmine, type cellulaire?
A
cellules musculaires
25
**_filaments intermédiaires_**
GFAP
cellules gliales (astrocytes)
26
**_filaments intermédiaires_**
neurofilaments, type cellulaire?
neurones (SNC, SNP)
27
**_filaments intermédiaires_**
lamines, type cellulaire
toutes cellules eucaryotes (noyau)
28
**_MT_**
ce sont des polymères de protéines \_\_\_\_\_\_, ce sont les \_\_\_\_\_\_\_
protéines **tubulaires**, les **tubulines**
29
**_MT_**
3 types de monomère de tubuline
* **a et B** associées sous forme d'hétéromères (MT)
* **y** (particulière au **centrosome** où rôle dans initiation MT)
30
**_MT_**
hétérodimères
* tubuline a (associé à GTP)
* tubuline B qui est associée à GTP ou GDP
31
**_MT_**
hétérodimères a/b
* s'alignent, quelle orientation?
* à la queue leuleu pour constituer ...
* s'alignent tous orientés dans la **même direction**
* queue leuleu pour constituer un **protofilament**
32
**_MT_**
**X?** protofilaments s'assemblent en parallèle (avc décalage) pour forme un tube ... de X? de Ø décalage =\> disposition _________ des tubulines a ou B alignement ds ____ direction des hétérodimères =\> MT a une structure \_\_\_\_\_\_
2 bouts distincts donc...
**13** protofilaments s'assemblent en parallèle (avc décalage) pour former un **tube creux** de 25 nm diamètre décalage =\> disposition **parallèle** des tubulines **a ou B** alignement ds **même** direction des hétérodimères =\> MT a une structure **polaire** :
*_2 bouts distincts =\> direction possible pour un transport_*
33
4 classes de jonctions d'ancrage en fonction...
* type de jonction
* cellule-cellule (cadhérine comme prot TM)
* celule/MEC (intégrine comme prot TM)
* type d'élément impliqué MF ou FI
34
les MF d'actine sont impliqué au niveau des jonctions d'ancrage dans...
* jonction adhérentes (cell/cell)
* plaque d'adhérence (contact focal)
35
filament intermédiaire impliqué au niveau des jonction d'ancrage...
* **desmosome** (cellule/cellule)
* **hémidesmosomes** (cellule/MEC)
36
les mt cytosoliques ont une demie vie de....
**10 mn environ** dans cell en culture
37
dans tube à essai, polymérisation se fait à la même vitesse aux extrémités du MT
## Footnote
***vrai /faux?***
**FAUX**
## Footnote
* extrémité + avec polymérisation **RAPIDE**
* extrémité - avc polymérisation **lente**
38
**_MT_**
extrémité + est celle présentant...
tubuline B
39
**_MT_**
extrémité - toujours située...
région centrale, proxi noyau (au niv du centrosome)
40
**_MT_**
extrémité + est toujours située ...
en périphérie de la cellule
41
**_MT_**
polymérisation/dépolymérisation sont liées à ...;
**fixation et hydrolyse de GTP par tubuline B (qui est donc GTPase)**
42
polymérisation dépolymérisation MT
* _au départ:_ hétérodimères où tubuline B avec GTP
* **polymérisation** en **protofilament** puis **assemblage en MT**
* **hydrolyse** du **GTP** de **tubuline** **B** en GDP
* **changement** **conformation** et **déformation** protofilament
* **dépolymérisation**
* **tubuline** **B échange GDP pour GTP**
43
Des **substances** utilisées en thérapeutique **perturbent le processus de polymérisation/dépolymérisation des MT...**
* **_COLCHICINE_** *extraite de la colchique* **se lie aux hétérodimères libres**
* Polymérisation impossible d’où dépolymérisation des MT
* utilisée pour le ttt contre la goutte
* **_VINBLASTINE_** *extraite de la pervenche* =\> idem colchicine
* **_TAXOL_** *extrait de l’if (taxus baccata)* **se fixe latéralement sur MT (taxol = toise)**
* Empêchement du remodelage du MT
_Vinblastine et taxol sont utilisés comme anticancéreux car :_ perturbant les MT du fuseau mitotique, empêchent la division cellulaire
44
**_Centrosome_**
**= COMT (centre organisateur des mt)**
* près du noyau
* **MT cytosoliques solitaires rayonnent à partir de lui**
* Permet **amorçage croissance d’un MT** dont l’extrémité – est située de son coté
* Composé de :
* **2 centrioles perpendiculaires**
* Entourés par **matériel péri-centriolaire**
* **_Matériel péricentriolaire :_** rôle de COMT au niveau moléculaire
* **amorçage** des MT sur **structures en anneaux comportant tubuline y (yTuRC= y – Tubuling RingComplex) qui servent de sites de nucléation**
45
**Dynamique** de MT cytosoliques
* polymérisation impossible à extrémité (-) car **stabilisée au niveau du centrosome**
* donc dynamique limitée à extrémité (+), **dépend présence de coiffe tubuline β-GTP**
* qd coiffe **β-GTP: polymérisation** au niv extrémité + (allongement MT)
* coiffe β-GTP existe **tant que vitesse addition β-GTP est supérieur à la vitesse hydrolyse du GTP** (donc **[β-GTP] locale élevée)**
* si concentration basse: **bout + avec β-GDP =\> dépolymérisation**
* *donc bout + en perpétuel renouvellement croissance/raccourcissement: centrosome imaginé comme un pêcheur à la ligne*
46
**Protéines associées (MAP) _stabilisatrices_ des MT**
existe MT très stable: MT axones des neurones
_2 principaux MAP:_
* **_protéine TAU_**
* exclusivement **axonale**, association **MT faisceaux**
* *anormalement phosphorylé dans alzheimer*
* **_protéine MAP2_**
* familles protéiques HMW (high molecular weight)
* localisées dans **corps cell et dendrites**
47
**MAP motrices et transport intracellulaire**
## Footnote
=**ATPases** permettant le **mouvement de molécules**, **de vésicules et d’organites** (ex: mitochondries) **le long** **des MT**
* **familles: ?**
* **structure moléculaire?**
* **spécificité?**
2 familles de **moteurs moléculaires protéiques associés aux MT:** Kinésines; Dynéines
**_Hétéropolymères_** (2 chaînes lourdes + autres chaînes) à **3 domaines**:
* **2 _têtes_ globuleuses identiques**, se **fixant sur MT** et à **activité ATPasique** (domaines moteurs,extrémités N des chaînes lourdes)
* **Reliées / _tige_** *(plus ou moins longue)* à la **_base_ (=queue) où se fixe le matériel à transporter** (protéines cytosoliques, ou membranaires de vésicule ou d’organite)
≠ **kinésines & dynéine semblent spécifiques du matériel transporté**
48
Map motrices responsables d'un **transport orienté**...
* **kinésine**
* **dynéine**
* kinésine: **extrémité + (axone: antérograde)**
* dynéine: **extrémité (-) centre cell, (axone: rétrograde)**
49
**Kinésine**
* domaine moteur structurellement ***similaire à myosine***
* activité **ATPasique des têtes fournit énergie pour modif de leur conformation** (liaison, détachement et reliaison au MT)
* _mécanisme du mouvement:_
* départ tête 1/ATP fixé sur MT et tête2/ADP en l'air
* fixation ATP tête 2 =\> rotation molécule
* hydrolyse ATP/tête 1 =\> détachement 1 fixation 2
* =\> saut d'une sous unité de tubuline B **sur le même protofilament** : **8nm**
50
**_Centrioles_**
## Footnote
*Centrosome comporte 2 centrioles perpendiculaires et entourés par matériel péri-centriolaire*
centriole composé de = **9 triples de MT** formant **paroi d’un cylindre**:
* 0,3µ diamètre
* 0,4 – 0,7µ de haut
**_Triplet :_**
* le MT **interne (MT A) est complet** (**13 protofilaments**) **relié au centre par lame protéique en rayons de roue**
* Les MT **distaux (B et C) sont incomplets** (moins de 13 protofilaments)
51
_MF : des polymères d’une protéine globulaire, l’actine_
actine est une protéine ...
* X% des protéines d’une **cellule non-musculaire**
* X% des protéines des **cellules musculaires striées**
Il existe **x classes d’actine (=...)**
* Actine **a** majoritaire dans ...
* Actine **B** et **y** dans ...
**_Monomère d’actine :_**
* Protéine globulaire = **...**
* Comportant un profond **sillon où se fixe ...**
* (NB : ATP joue pour actine le rôle du GTP pour tubuline B)
**_Polymérisation en filament d’actine =\> actine F: étapes?_**
actine est une protéine abondante
* 5% des protéines d’une **cellule non-musculaire**
* 20% des protéines des **cellules musculaires striées**
Il existe **3** classes d’actine **(=3 isoformes)**
* Actine **a** majoritaire dans **cellules musculaires**
* Actine **B** et **y** surtout dans **autres types cellulaires**
**_Monomère d’actine :_**
* Protéine globulaire = **actine G**
* Comportant un profond **sillon où se fixe ATP**
* (NB : ATP joue pour actine le rôle du GTP pour tubuline B)
**_Polymérisation en filament d’actine =\> actine F_**
1. formation de **trimères** (étapes de nucléation)
2. ***addition*** ***de monomères*** à chaque bout
3. Empilement des monomères dans même orientation = MF polarisé (car bouts différents, sillon au bout (-))
* Rotation de **166°** entre chaque monomère
* Fausse impression de double hélice (avec **pas = 37nm)**
52
**_MF : aspects dynamiques de la polymérisation_**
**_Dynamique du MF polarisé :_**
* extrémité (-) où polymérisation lente
* extrémité (+) où polymérisation est plus rapide
**concentration critique (Cc) plus faible pour extrémité (+) que pour extrémité (-)**
* Cc= conc. où monomères en éq avc polymère*
* polymérisation si [monomères] \> Cc*
_polymérisation est **ATP dépendante**_
* Fixation ATP par monomère nécessaire pour polymérisation
* ATP hydrolysé en ADP (actine est une ATPase)
* **dépolymérisation car interactions plus faibles entre monomères actine-ADP qu’entre monomères actine-ATP**
_étapes moléculaires du processus de dépolymérisation :_
1. Actine ATP s’ajoute à l’extrémité + (avec son sillon tourné vers le bout –)
2. hydrolyse ATP en ADP
3. Enfin, actine ADP se détache de l’extrémité -
4. Echange ADP =\> ATP…
53
**_Les protéines associées aux MF d’actine_**
* Filaments d’actine **isolés mince, flexibles, peu résistants**
* En général, **1 MF est plus court qu’un MT cytosolique MAIS...**
* cellules utilisent les MF en les **modulant** grâce à ...
* Protéines associées aux MF ont **divers rôles**...
* Filaments d’actine **isolés mince, flexibles, peu résistants**
* En général, 1 MF est plus court qu’un MT cytosolique MAIS, **dans cellule, longueur tot. MF est \>\>(environ 30 fois) longueur tot MT**
* cellules utilisent MF en les modulant grâce à **protéines associées (plus d’une centaine)**
* Protéines associées aux MF ont divers rôles
* **Régulation** **polymérisation/dépolymérisation**
* **Organisation** des **MF en super-structures** (plus résistantes)
* **Attachements** à la **mP** (connexion CSq avec mb)
* Mouvements cellulaires
* Déplacement des **vésicules : myosine de type I**
* Structures **contractiles : myosine de type II**
54
**MF : protéines associées agissant sur le processus polymérisation/dépolymérisation**
phalloïdines
Des drogues perturbent la polymérisation/dépolymérisation des MF d’actine
## Footnote
**_LES PHALLOIDINES_**
* Toxines de champignons du genre Ammanite
* Se fixent **latéralement sur les MF (toise)**
* **Stabilisation** des MF
* **Blocage de la dépolymérisation** de toute dynamique des MF
* Assimilable **caldesmome**
* *Utilisation de phalloïdine marquée (par fluorochrome) pour visualisation des MF (microscopie fluo)*
55
**MF : protéines associées agissant sur le processus polymérisation/dépolymérisation**
Caldesmone
**_CALDESMONE_** **Blocage dépolymérisation** par fixation sur faces latérales (toise ; taxol pour MT) =\> **stabilisation des MF**
56
**MF : protéines associées agissant sur le processus polymérisation/dépolymérisation**
profiline
**_PROFILINE:_** séquestration **monomères** (=\> diminution conc. Actine G libre); stimulation de la fixation ATP sur monomère =\> effet global de **modulation** de la **polymérisation**
57
**MF : protéines associées agissant sur le processus polymérisation/dépolymérisation**
Thymosine
* *= prot en général sensibles à [calcium]**
* *_THYMOSINE:_** séquestration des **monomères** =\> blocage polymérisation
58
**MF : protéines associées agissant sur le processus polymérisation/dépolymérisation**
cytochalasines
Des drogues perturbent la polymérisation/dépolymérisation des MF d’actine
**_LES CYTOCHALASINES_**
* *Toxines extraites de champignons*
* se lient aux extrémités « + » des **MF blocage de la dépolymérisation** **des MF**
59
**MF : protéines associées agissant sur le processus polymérisation/dépolymérisation**
Gelsoline
**_GELSOLINE_**
* Protéine de **fragmentation de désagrégation**
* Cassure MF puis fixation au bout + empêchant dépolymérisation exocytose)
* =\> Transition gel-sol = fluidification (désorganisation cortex lors
60
**_microfilaments: protéines associées_**
la spetrine est l'intermédiaire entre prot membranaires et MF dans le GR:
* elle détermine... en ...
* composée de...
* elles composent ... avec des MF au niveau des ...
* il existe des protéines de liaison entre spectrine et prot membranaires.
* Anomalie de spectrine entraîne anomalie forme du globule rouge
* elle détermine **la forme du GR** en **disque biconcave**
* composée de **dimères de 2 chaînes enroulées sur elles mêmes.**
* elles composent **un réseau grillagé sur la face cytosolique de la membrane** avec des MF au niveau des **noeuds du réseau**
* il existe des **protéines de liaison** entre **spectrine** et **prot membranaires.**
* **Anomalie de spectrine entraîne anomalie forme du globule rouge**
