8- Le cytosquelette (chapitre 8) Flashcards
1
Q
Que procure le cytosquelette aux cellules ? (4)
A
- leur robustesse
- leur forme
- leur habileté à se déplacer
- leur élasticité
2
Q
Vrai ou Faux. La réorganisation du cytosquelette permet à la cellule de s’adapter à son environnement.
A
vrai
3
Q
Avec quoi sont associées les modifications dans la forme des cellules via l’organisation du cytosquelette ?
A
régulent des processus cellulaires cruciaux tels que la motilité, la division et la différenciation cellulaire
4
Q
Quels sont les rôles des microfilaments d’actine (MF) ? (4)
A
- forme de la surface cellulaire
- locomotion
- contractilité
- polarité
5
Q
Où se retrouvent principalement les microfilaments d’actine (MF) ?
A
au cortex
6
Q
Quels sont les rôles des microtubules (MT) ? (3)
A
- position des organites
- forme
- transport intracellulaire
7
Q
Quels sont les rôles des filaments intermédiaires (IF) ? (2)
A
fournissent résistance mécanique et élastique (résistance au stress; rigidité du noyau)
8
Q
Vrai ou faux; on retrouve des filaments intermédiaires dans toutes les cellules
A
vrai, mais sont différents selon le type de cellules
9
Q
Vrai ou Faux. Les filaments du cytosquelette sont dynamiques et adaptables. Ils peuvent se réorganiser rapidement suite à un signal comme une source de nutriment.
A
Vrai. Ils sont dans un état de flux perpétuel.
10
Q
À partir de quoi sont constitués les MF et MT ?
A
à partir de sous unités pouvant diffuser rapidement dans le cytoplasme
11
Q
Décrire les sous-unités des microfilaments (MF) (5)
A
- Sous unités sont compactes et globulaires
- Monomères de G-actine
- Structure asymétrique qui se lient les uns aux autres tête à queue.
- Forment des filaments polaires parce que les extrémités ont des propriétés différentes
- Actine hydrolyse ATP en ADP
12
Q
Décrire les sous-unités des microtubules (MT) (6)
A
- Sous unités sont compactes et globulaires
- Dimères de tubuline
- 2 s-u globulaires : α- et β-tubuline.
- Structure asymétrique qui se lient les uns aux autres tête à queue.
- Forment des filaments polaires parce que les extrémités ont des propriétés différentes
- Tubuline hydrolyse GTP en GDP
13
Q
Décrire les sous-unités des filaments intermédiaires (IF) (3)
A
- Formés de sous-unités tétramériques allongées et fibreuses
- N’hydrolysent pas l’ATP ou le GTP.
- Maintenus ensembles par des interactions faibles non covalentes ce qui permet l’assemblage et le désassemblage rapide.
14
Q
Décrivez les protéines accessoires. (4)
A
- Contrôlent l’assemblage et le désassemblage à des endroits spécifiques (distribution spatiale) et le comportement dynamique (stabilité, longueur, cinétique, nombre, attachement).
- Mettent le cytosquelette sous le contrôle des signaux intra et extracellulaires.
- Incluent les protéines motrices qui transforment l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP en force mécanique.
- Celles-ci permettent le déplacement d’organites ou des filaments eux-mêmes (lors de la contraction musculaire).
15
Q
Quel est le pourcentage de l’actine dans les cellules musculaires ?
A
très abondante, ~10% des protéines totales
16
Q
Décrivez l’actine.
A
- la sous-unité d’actine est composée d’une seule chaîne globulaire polypeptidique
- Contient un site de liaison pour ATP
17
Q
Quel est le filament polarisé et flexible de l’actine ?
A
F-actine
18
Q
Décrire les microfilaments
A
- contiennent un filament polarisé et flexible (F-actine)
- Extrémité (+) à une croissance rapide
- Extrémité (-) à une croissance lente
- Le filament est composé de 2 protofilaments parallèles s’enroulant l’un autour de l’autre en une hélice
19
Q
Vrai ou Faux. La nucléation est l’étape limitante de la vitesse de formation d’un polymère du cytosquelette.
A
Vrai.
- Les courts oligomères de quelques sous-unités sont instables et se désassemblent facilement.
- Besoin d’un agrégat initial ou noyau stabilisé par de nombreux contacts.
- L’instabilité des petits agrégats crée une barrière cinétique, donc une phase de latence, suivie par une phase d’élongation rapide.
20
Q
Décrivez la nucléation dans un tube à essai. (phase de latence, phase de croissance et phase d’équilibre)
A
Phase de latence : Temps nécessaire à l’assemblage du noyau (nucléation).
Phase de croissance : Se produit lorsque les monomères s’ajoutent sur les extrémités opposées du filament en croissance et provoquent l’élongation du filament. Cette phase dépend de la concentration en monomère libre disponible.
Phase d’équilibre : La concentration critique est atteinte lorsque l’addition de monomères est équilibrée par la perte de monomères.
21
Q
Décrivez la concentration critique pour la nucléation de l’actine.
A
La concentration en sous-unités libres à laquelle la fraction d’actine dans le polymère n’augmente plus.
In vitro : Cc = 0,2 uM In vivo : La concentration d’actine libre à l’équilibre (Cc) est plus haute, car il existe des mécanismes comme les protéines accessoires qui empêchent l’actine monomérique de se polymériser. Ces protéines permettent de contrôler localement la concentration critique.
22
Q
Que portent les monomères d’actine dans le cytosol ?
A
Portent un ATP qui sera hydrolysé en ADP une fois dans le filament
23
Q
Jusqu’à quand est ce que l’ADP demeure dans le filament ?
A
Jusqu’à la dissociation du monomère
24
Q
Expliquez la relation entre le monomère d’actine et l’ATP
A
la forme liée à l’ATP est plus stable. L’hydrolyse de l’ATP en ADP réduit l’affinité du monomère et augmente la probabilité de dissociation. Cela favorise la dépolymérisation
25
Qu'est ce que le treadmilling ?
C'est une perte à l'extrémité -, compensée par l'extrémité +. Ainsi, à une certaine concentration de sous-unités de G-actine, l'addition de monomère compense la perte, la croissance du microfilament à l'extrémité + est exactement équilibrée par la décroissance à l'extrémité -.. C'est ce qui conduit au treadmilling. Les sous-unités effectuent alors un cycle rapide entre l'état libre et filamenteux, et la longueur totale du filament ne change pas. Il y a pourtant un flux net de sous-unités à travers le polymère. Un réarrangement rapide des structures d'actine ne nécessite pas beaucoup d'énergie supplémentaire.
26
Quelles sont les 2 types de structures filamenteuses co-existants dans le treadmilling ?
forme T (ATP) et forme D (ADP)
27
À quoi est égale la vitesse d'addition d'une sous-unité?
égale à la concentration en actine libre C * kon.
28
Si C > CcD et CcT, que se passe-t-il ?
il y a addition de s-u aux 2 extrémités avant hydrolyse, le filament restera sous forme T
29
Si C < CcD et CcT que se passe-t-il ?
l'hydrolyse se produira avant l'addition d'une autre s-u, les deux extrémités seront sous forme D, le filament raccourcira.
30
À une concentration intermédiaire de s-u CcD > C > CcT, que se passe-t-il ?
a forme D raccourcit et la forme T s'allonge.
31
Vrai ou Faux. La constante de dissociation des monomères de la forme D est plus grande que celle de la forme T (Kd de la forme D > Kd de la forme T).
vrai
32
Quelles substances chimiques peuvent altérer la polymérisation des filaments? (3)
Substances produites par les plantes et les champignons comme défense se liant au polymère sous forme de filament ou de sous-unités libres.
- Latrunculin : dépolymérise l'actine
- Cytochalasin B : dépolymérise l'actine
- Phalloidin : stabilise l'actine, s'associe à l'extrémité + et empêche la croissance rapide.
33
Que permet le Complexe ARP2/3 ? (2)
- Permet la nucléation pour l'assemblage et la formation d'un réseau et reste associé à l'extrémité moins.
- Permet l'élongation à l'extrémité plus.
34
Comment agit le complexe ARP2/3 ?
Agit comme une protéine nucléatrice, mais aussi comme une protéine stabilisatrice.
35
Vrai ou faux, le complexe ARP2/3 est 45% identique à l'actine.
vrai
36
Expliquez la nucléation des MF par ARP2/3
- Suite à un signal, une voie de signalisation s'enclenche impliquant Rho/Rac (molécules de signalisation intracellulaires situées sur la face cytosolique de la MP), un facteur d'activation vient se lier au complexe ARP et l'active. Il peut alors se lier au monomères d'actine à l'extrémité -.
- Le complexe ARP peut se fixer sur le côté d'un autre microfilament tout en restant lié à l'extrémité - du microfilament en croissance ainsi il y a formation de structures en forme de treillis et édification d'un réseau ramifié.
37
Que fait le complexe ARP2/3 ?
Nucléation de l'extrémité (-) et élongation de l'extrémité (+)
38
Expliquez la nucléation des MF par les formines
1) Le dimère de formine induit la polymérisation en fixant 2 monomères sur l'extrémité (+)
2) Tant que le MF grandit, la formine reste associée à l'extrémité (+) du MF
3) L'action des formines est fortement augmentée par l'association des monomères d'actine à la profiline
39
Que sont capables d'initier les formines ?
Capables d'initier la croissance de MF droits, non ramifiés qui peuvent former avec d'autres protéines des faisceaux parallèles.
40
Quel site de liaison ont les formines?
site de liaison pour l'actine monomérique.
41
Vrai ou Faux. La nucléation des microfilaments se produit principalement au niveau de la membrane plasmique dans le cortex cellulaire.
Vrai. Les microfilaments au cortex déterminent la forme et le mouvement en réponse à l'environnement.
42
Quelles sont les protéines accessoires favorisant la nucléation de l'actine?
1. Complexe Arp 2/3
2. Formines
43
Quels sont les deux principaux motifs d'organisation des microfilaments?
- En faisceaux : la formine s'organise en faisceaux (filopodes).
- En réseaux de type gel : les complexes ARP forment des réseaux aidés par les protéines de fasciculation et les protéines de liaison croisées formant des gels.
44
Nommez les protéines modifiant la dynamique des microfilaments. (2)
1. Celles liant les MF à leur extrémité : ex protéines de coiffe CapZ
- CapZ lie à l'extrémité + du MF et permet de le stabiliser en réduisant la croissance et la dépolymérisation.
- Un MF qui ne croît pas et qui n'est pas stabilisé dépolymérisera rapidement.
2. Celles liant les MF sur leurs côtés
45
Décrivez la thymosine (2)
- Lie les monomères et les empêche de polymériser.
- Créé des pools de monomères.
46
Décrivez la profiline (4)
- Accélère l'élongation de l'actine lorsqu'on en a besoin.
- Régulée par son recrutement sur un phosphatidylinositol à la membrane plasmique ou par phosphorylation. Un contrôle local se fait par la croissance des microfilaments.
- Profiline compétitionne avec la thymosine pour la liaison à l'actine.
- Le complexe actine-profiline favorise la liaison du monomère à l'extrémité + du filament en masquant son site liant l'extrémité -.
47
Décrivez les protéines de fasciculation
Protéines de fasciculation permettent de relier les MF en faisceaux parallèles.
- Fimbrine : réseaux parallèles plus serrés
- α-actinine : réseaux parallèles plus lousses.
48
Décrivez les protéines de liaison croisées formant des gels.
Filamine : maintient les MF en un réseau plus lâche, important pour la formation de gels d'actine des lamellipodes (projections membranaires)
49
Pourquoi le complexe ARP ne peut-il pas former des filaments ou s'associer avec l'actine?
Une des face de la molécule équivalente à l'extrémité plus chez Arp2 et Arp3 est très similaire à l'extrémité + de l'actine. Cependant, il existe des différences sur les côtés et sur l'extrémité - ce qui prévient ces protéines reliant l'actine de former des filaments par eux-mêmes ou s'associer avec l'actine.
Réponse de la prof : La structure des protéines Arp2/3 est très similaire à l'extrémité (+) d'un monomère d'actine, des différences structurales entre autres sur l'extrémité (-) empêche ces protéines de se polymériser (co-assembler) et de former des filaments par elles-mêmes, ou avec l'actine.
50
Pourquoi CapZ peut transformer l'architecture d'un réseau d'actine lorsque présente à de faibles concentrations?
Pour un effet optimal, les protéines se liant aux côtés des filaments d'actine doivent être présents en grande quantité dans la cellule.
Au contraire, la protéine de coiffe CapZ peut affecter la dynamique des filaments même lorsqu'elles sont présentes en très faible quantité. En effet, une seule molécule liant une extrémité est nécessaire pour transformer l'architecture d'un réseau d'actine.
51
Vrai ou Faux. La fimbrine ne peut pas organiser un réseau parallèle de filaments d'actine en faisceaux contractiles.
Vrai.
Les fibres de stress sont contractiles, tandis que la fimbrine entraîne le rapprochement des filaments d'actine entre-eux. Ce rapprochement exclue les myosines et ainsi le réseau parrallèle formé par la fimbrine est non contractile.
52
Pourquoi différentes protéines de fasciculation déterminent les propriétés mécaniques/contractiles des réseaux d'actine.
En raison de leur arrangement. L'α-actinine organise les réseaux d'actine parallèlement en groupes lousses. La myosine II peut donc intégrer ces groupes et produire une contractilité.
Pour le cas de la fimbrine, elle organise les réseaux d'actine parallèlement en groupes serrés. La myosine II n'a donc pas accès aux faisceaux d'actine et ne peut pas exercer une contractilité. Aussi, ils tendent à s'exclure les unes des autres pour former un seul groupe homogène, car l'espacement entre les faisceaux n'est pas le même.
53
Vrai ou Faux. La Listeria active le complexe Arp2/3 pour se propulser dans la cellule.
Vrai. La bactérie possède une protéine ActA à sa surface qui recrute les complexes Arp2/3 pour faire la nucléation de nouveaux filaments de chaque côtés de filaments déjà polymérisés. Les filaments s'allongent à leur extrémité +. La cofilin augmente la dépolymérisation de l'actine à l'extrémité -. La bactérie se fait donc propulser.
54
Vrai ou Faux. Les protéines motrices s'associent à un filament polaire, la F-actine ou un microtubule, et utilise l'énergie dérivée de cycles répétés d'hydrolyse de l'ATP pour se déplacer le long du filament.
vrai
55
Quels sont les rôles des protéines motrices? (2)
1. Transporter les organelles membranaires : mitochondries, membranes du Golgi, endosomes et vésicules de sécrétion.
2. Promouvoir le glissement de filaments l'un sur l'autre pour exercer une tension générant ainsi la force qui dirige plusieurs processus tels que la contraction musculaire, le battement des cils/microvilli ou la division cellulaire.
56
Décrivez la structure de la myosine II.
- Protéine allongée
- 2 chaînes lourdes + 2 x 2 chaînes légères (s-u régulatrices)
- Les chaînes lourdes (2 hélices alpha) s'enroulent pour former une super-hélice.
- N-terminal des chaînes lourdes : tête globulaire génératrice de force.
57
Décrivez les 4 étapes de l'interaction de la myosine II avec l'actine.
Étapes : 1. Attachée : La tête de myosine II n'est pas liée à l'ATP ou à l'ADP. Elle est liée fortement à l'actine. C'est l'étape liée au rigor mortis. Stade très court et transitoire dans les cellules vivantes parce l'ATP se lie rapidement à la tête.
2. Libérée : ATP se lie à la tête et induit un changement de conformation dans le site de liaison à l'actine, réduisant l'affinité de la tête pour l'actine, ce qui permettra son déplacement le long du filament.
3. Armée : Il se produit l'hydrolyse de l'ATP entraînant le déplacement de la tête vers l'extrémité + du filament.. L'ADP et le Pi restent accrochés à la tête de myosine.
4. Génération de la force : La faible liaison entre la tête de myosine et l'actine cause la libération du Pi. La libération du Pi produit la power stroke. La tête regagne sa conformation initiale ce qui entraîne un coup de force. Pendant le coup de foce, la tête perd son ADP donc recommançant un nouveau cycle.
Important : L'actine se déplace vers son extrémité -, mais la myosine marche vers son extrémité +!
58
De quoi dépendent la contractilité cellulaire et la contraction musculaire ?
Du glissement actionné par l'ATP de filaments d'actine et de myosine II.
Le mouvement est généré par les interactions des têtes de myosine II avec les filaments d'actine vers l'extrémité +.
59
Pourquoi est-il primordial que les mouvements des têtes de myosine s’opèrent avec une faible processivité, et ne restent fixées sur le filament d’actine que pendant une faible fraction de chaque cycle d’ATPase ?
Si la processivité du mouvement de la myosine II était grande, même avec la liaison à l'ATP, la tête ne quitterait pas l'actine. En fait, il n'y aurait pas de déplacement, donc aucune contraction. Il y aurait une rigidité entre l'actine et la myosine II.
60
Des têtes de myosine II purifiées sont attachées sur une lamelle de verre, puis on ajoute des filaments d’actine fluorescents et de l’ATP. Puisque la myosin II se déplace vers l’extrémité + des filaments, mais ici, elle est attachée au verre, donc le filament d’actine va glisser vers quelle extrémité (direction)?
Vers l'extrémité (-)
61
Décrivez l'interaction entre l'actine et la myosine II dans les cellules musculaires lisses et non musculaires.
- Transitoires dans certaines conditions
- Régulée par la phosphorylation de la chaîne légère de la myosine II par MLCK ou ROCK. La phosphorylation entraîne un changement de conformation de la tête de myosine exposant ses sites de liaison à l'actine et relâche la queue de myosine. Ce qui permet aux myosines de s'assembler en un petit, bipolaire et épais filament.
- La Fonction des groupes contractiles est d'apporter un soutien mécanique à la cellule, par exemple, en s'assemblant en fibres de stress corticales qui connectent la cellule à la matrice extracellulaire via l'adhésion focale
- L'actine et la myosine II dans l'anneau contractile génèrent la force pour la cytokinèse, importante pour la division cellulaire. Et les paquets contractiles contribuent aussi à l'adhésion et à la motilité cellulaire des cellules migratoires.
62
À quoi servent les fibres de stress?
Permettent à la cellule de maintenir une certaine tension et répondent à différents stimuli permettant à la cellule de s'adapter à différents stress mécaniques.
63
Vrai ou Faux. Les cellules du muscle squelettique sont des cellules multinuclées qui contiennent des myofibrilles organisés en une structure complexe qui contrôlent les interactions myosine II-actine.
vrai
64
Le déplacement des têtes de myosine II du muscle squelettique sur l'actine est conduit par des ____ de têtes de myosine ____ interagissant avec les filaments d'actine.
dizaines
indépendantes
65
Décrivez la structure des MT.
- 2 s-u globulaires : α- et β-tubuline qui forment un dimère ensemble liés par des liaisons non-covalentes.
- Chaque monomère α et β possède un site de liaison pour le GTP. Sur alpha, ce site est piégé à l'interface du dimère, n'est jamais échangé ni hydrolysé, le GTP est seulement une composante structurale. Sur béta, ce site a une importance dynamique pour le MT parce qu'il est échangeable.
- Le protofilament est aussi polarisé, il possède une extrémité + et une extrémité -. La nucléation se produit à partir d'une organelle (pas comme les MF) ce qui donne un sens.
- Dans le plan longitudinal, une molécule d'alpha-tubuline est adjacente à une molécule de béta-tubuline. Donc, interactions non-covalentes. Dans le plan perpendiculaire, il se forme des contacts latéraux entre les protofilaments voisins de types α-α et de types β-β. Tous ces contacts font en sorte que les MT sont rigides et difficiles à courber. C'est l'élément structural le plus droit et le plus rigide des cellules animales.
66
Décrivez l'orientation des MT.
- La polarité des protofilament s'explique par le fait que les s-u du protofilament sont toutes orientées dans la même direction. Cette direction étant la même pour tous les protofilaments, le MT a donc aussi une polarité.
- L'extrémité tubuline β correspond à l'extrémité +. Elle s'allonge et se dépolymérise plus vite.
- L'extrémité tubuline α correspond à l'extrémité (-)
67
Décrivez l'instabilité dynamique.
- Une fois la nucléation faite au niveau du centrosome, l'extrémité + du MT s'allonge vers la périphérie de la cellule.
- Soudainement, le MT passe par une phase de transition et se met à raccourcir rapidement vers l'intérieur, puis reprend sa croissance ou disparaît complètement.
- Ce phénomène s'explique par le fait que les molécules de tubuline ont la capacité intrinsèque d'hydrolyser le GTP à l'extrémité +. Chaque dimère de tubuline contient un GTP qui est hydrolysé en GDP juste après son addition au protofilament.
- Les molécules de GTP-tubuline se lient plus fortement les unes aux autres que les GDP-tubulines. - L'hydrolyse du GTP réduit l'affinité de la sous-unité pour les sous-unités voisines et augmente la probabilité de dissociation à partir de l'extrémité du filament.
- Si le rythme d'addition des sous-unités GTP à l'extrémité + est plus haute que l'hydrolyse des GTP fixés (donc que le filament grandit rapidement), alors il est probable qu'une nouvelle s-u s'ajoute avant que le GTP dans la s-u ajoutée précédemment ait été hydrolysé. Dans ce cas, le bout du polymère reste sous la forme T, ce qui forme une coiffe GTP. Une coiffe GTP favorise la croissance, mais si elle est perdue, la dépolymérisation se produit.
68
Vrai ou Faux. Les MT peuvent alterner entre une période de croissance et une autre de décroissance selon le phénomène d'instabilité dynamique. Si la concentration de tubuline libre est intermédiaire, donc plus grande que la Cc de la forme T, mais moins grande que la Cc de la forme D, une extrémité peut croître sous une forme T pour une certaine période, puis décroître sous une forme D par la suite. Et ceci ce produit même si la concentration en s-u libre reste constante. Quand la polymérisation procède rapidement, les molécules de tubuline incorporent plus rapidement que s'effectue l'hydrolyse du GTP. Cependant, l'hydrolyse fini par rattraper l'addition et transforme l'extrémité en forme D. Il y a alors perte de la coiffe à l'extrémité +.
vrai
69
Vrai ou Faux. Seulement l'extrémité + peut exister sous forme T et une forme D.
Vrai. L'extrémité - étant liée au centrosome.
70
Vrai ou Faux. Une fois que la dépolymérisation a commencé, elle tend à continuer à une vitesse catastrophique parce que le reste du MT est sous la forme D. Le MT commence à raccourcir et éventuellement finit par disparaître. Cette transformation est soudaine et aléatoire. Plus tard, le filament pourrait se retrouver sous forme T et recommencer à croître.
vrai
71
Qu'est-ce que la catastrophe?
C'est le changement de la croissance vers la décroissance. . L'hydrolyse est plus rapide que l'ajout, donc perte de la coiffe GTP
72
Qu'est-ce que le sauvetage?
C'est le changement de la décroissance vers la croissance. On reforme une nouvelle coiffe GTP.
73
Décrivez les différences structurales des tubulines liées au GTP ou au GDP.
- Lorsque les dimères de tubuline sont liées au GTP, le protofilament formé est extrêmement droit.
- L'hydrolyse du GTP change la conformation (devient courbé) et réduit l'affinité des dimères les uns pour les autres. La dissociation est donc favorisée.
- Lorsque le dimère GDP se détache, le GDP est instantanément changé en GTP.
74
Vrai ou Faux. L'instabilité dynamique prédominerait dans les MT alors que le treadmilling prédominerait dans les MF. Les MF subissent aussi des variations de longueurs, mais à plus petite échelle.
Vrai
75
Quel est l'effet de l'instabilité dynamique sur le pool de tubuline libre?
- Donne une souplesse spatiale et temporale à ce système constamment renouvelé.
- Les filaments étant hautement dynamiques, s'ils ne sont pas stabilisés, ils n'ont qu'une existence éphémère.
- Important pour les processus qui nécessitent des changements de forme et de polarité cellulaire.
- En contrôlant le temps et l'endroit où les filaments sont nucléés et stabilisés, la cellule peut contrôler, en réponse à différents stimuli, la localisation de son cytosquelette et donc de sa structure.
76
Considérez la dynamique d'un microtubule individuel : Que se passerait-il s'il n'y avait que du GTP non hydrolysable (un analogue du GTP qui ne peut pas être hydrolysé)?
- L'instabilité dynamique permet de renouveler le pool de tubuline libre.
- S'il n'y avait que du GTP non hydrolysable, les microtubules ne pourraient jamais se dissocier en raison de leur conformation droite et de leur grande affinité avec les autres dimères.
- Les MT doivent se construire et se déconstruire aux endroits nécessaires pour assurer des fonctions cellulaires adéquates. Avec l'instabilité dynamique, la cellule peut former des nouveaux MT avec les dimères recyclés qui viennent de se dissocier.
77
Décrivez la nucléation des MT.
- Se fait au niveau des MTOC (centre organisateur des MT). Les cellules animales possèdent un MTOC majeur : le centrosome situé près du noyau.
- Requiert l'intervention du complexe en anneau de tubuline γ (γ-TuRC) composé de tubuline gamma et d'autres protéines formant un anneau gabarit pour créer des MT.
- Chaque complexe en anneau de tubuline gamma sert de site de nucléation pour 1 MT.
- Le centrosome est aussi important pour la fabrication de cellules spécialisées comme les cils et les flagelles.
78
Vrai ou Faux. Le MTOC ou centrosome n'est pas toujours requis. En effet, sa destruction n'empêche pas la nucléation ailleurs dans la cellule.
Vrai. La seule différence est que l'extrémité - ne sera pas protégée par le centrosome. Exemple de la cellule qui a été coupée. Les MT se réorganisent en orientant leur extrémité - vers le centre de la cellule et leur extrémité + vers l'extérieur de la cellule. Cela permet d'établir un système de coordination des opérations utilisé par la cellule pour positionner et repositionner correctement plusieurs organelles. Fonction importante durant la polarisation et la migration cellulaire.
79
Vrai ou Faux. Un centrosome est composé de gamma-TuRC et de deux centrioles maintenues ensemble par une matrice fibreuse. Un centriole est composé d'un court cylindre de MT associé à plusieurs protéines.
Vrai
80
Décrivez les protéines accessoires MAP des MT.
- Contrôlent la stabilité des MT en se liant sur ses côtés.
- Cibles de protéines kinases
- La phosphorylation en contrôle l'activité et la localisation.
81
Décrivez la Kinésine-13
- Facteur de catastrophe
- Augmente la fréquence des catastrophes.
- Promeut la dépolymérisation en se liant à la coiffe GTP de l'extrémité +
82
Décrivez XMAP215
- Stabilise la coiffe GTP.
- Augmente le rythme de la croissance à l'extrémité + en se liant aux dimères de tubuline et en les apportant à la coiffe.
- Inhibent les catastrophes en se liant à l'extrémité +.
83
Décrivez les TIPs (plus-end tracking proteins).
- S'accumulent aux extrémités +
- Certaines contrôlent l'attachement des MT et contribuent à la capture et à la stabilisation des extrémités en croissance sur des cibles cellulaires spécifiques. peut les lier à d'autres structures comme des membranes (cortex ou kinétochore). .
- Lorsque les extrémités se dépolymérisent, elles se dissocient.
- Complexe gamma-TuRC, EB1, kinésine 13 et XMAP215 agissent comme des TIPs en modulant la croissance ou la décroissance de l'extrémité du MT auquel elles sont attachées.
84
Vrai ou Faux. Un MT en croissance peut éviter la dépolymérisation si son extrémité + est stabilisée en liant une molécule ou une structure cellulaire.
Vrai
85
Quelle protéines permet la séquestration des dimères de tubuline? Des monomères d'actine?
La stathmine séquestre les dimères de tubuline. Elle se lie aux s-u libres alphabéta-Tub et empêche leur polymérisation.
La thymosine séquestre les monomères d'actine.
86
Vrai ou Faux. Le mécanisme de séquestration de dimères de tubuline permet de maintenir une réserve de s-u actives, une concentration de s-u solubles proche de la concentration critique (instabilité dynamique à l'équilibre).
vrai
87
Vrai ou Faux. Seulement un filament polarisé permet le déplacement dans le cytoplasme d'organelles ou de vésicules.
Vrai. On parle ici des MT et des MF.
88
Les protéines motrices diffèrent selon quoi? (3)
1. Le type de filaments qu'ils lient.
2. La direction du mouvement.
3. La cargaison qu'ils transportent.
89
Quelles sont les 2 familles de protéines motrices qui se déplacent sur les MT?
1. Les kinésines
2. Les dynéines
90
Décrire les dynéines
- Se déplacent vers l'extrémité -, donc vers le centrosome.
- Dimères constitués de 2 têtes globulaires liant l'ATP. et d'une queue unique. La tête interagit avec le MT de manière stéréospécifique.
- La dynéine positionne le centrosome au centre de la cellule.
91
Décrire les kinésines
- Se déplacent vers l'extrémité +
- Dimères constitués de 2 têtes globulaires liant l'ATP. et d'une queue unique. La tête interagit avec le MT de manière stéréospécifique.
- La queue lie les vésicules et les organites déterminant ainsi la cargaison qui sera déplacée.
- Leur tête globulaire possède une activité ATPase.
- Génère l'énergie qui induit des changements cycliques de conformation et change l'affinité de la tête pour les MT.
- Contrairement à la myosine II, la kinésine marche sur les MT de façon processive sur de longues distances en continu.
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Décrire le déplacement de la kinésine (2 étapes)
1. Hydrolyse de l'ATP sur la tête retardée.
2. Mouvement : Le détachement de la tête retardée requiert l'hydrolyse de l'ATP et la libération du Pi produit. Le déplacement vers l'avant est conduit par la dissociation de l'ADP et la liaison de l'ATP à la tête conductrice. L'ADP-tête a moins d'affinité avec les MT, l'ATP-tête maintient fermement.
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Décrivez les filaments intermédiaires.
- Particulièrement abondant dans les cellules soumises à un stress mécanique.
- Seulement dans certains types cellulaires, pas exprimés dans tous les types cellulaires.
- Les s-u forment des structures de type cordage qui tolèrent l'étirement et la courbure.
- Faciles à courber, mais difficile à rompre.
- Non polaires
- Pas d'activité catalytique
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Décrivez les lamines nucléaires.
- Forment un réseau tapissant la membrane interne de l'enveloppe nucléaire.
- Fournissent des sites d'encrage pour les chromosomes et les pores nucléaires.
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Décrivez les différentes lamines.
1. Lamine de type A
- Confère les propriétés mécaniques du noyau.
- Agit avec d'autres protéines de l'enveloppe nucléaire comme des protéines d'échafaudage pour contrôler des processus comme la transcription, la traduction de signal et l'organisation de la chromatine.
- La majorité des laminopathies sont associées à des versions mutées d'une lamine A. Cela entraîne des domages à l'enveloppe nucléaire, des altérations de l'expression génique et plus...
2. Lamines de type B
Essentiel
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Décrivez les protéines Linkers.
SUN et KASH sont des protéines Linkers. Elles forment le complexe LINK qui connectent ensemble les éléments du cytosquelette et forment un pont entre l'intérieur du noyau (chromatine ou lamina nucléaire) et l'extérieur de la cellule (via une interaction indirecte avec MT (via protéine motrice) et IF (via plectine) ou via une interaction directe avec les MF).
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À quoi est connecté SUN ?
à l'intérieur du noyau
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À quoi est connecté Kash ?
à l'extérieur du noyau
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Quels sont les rôles importants des protéines Linkers ?
jouent des rôles importants dans la polarisation et la migration cellulaire.
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Pourquoi la constante de vitesse d’élimination des monomères d’actine est-elle différente aux deux extrémités d’un filament et qu’est-ce que cela implique-t-il au niveau de la concentration critique?
La forme D d’un filament d’actine est retrouvée à l’extrémité (-) est moins stable que la forme T. L’hydrolyse de l’ATP suivant son incorporation dans le filament induit un changement de conformation qui favorise la dissociation du monomère d’actine. La Cc-à l’équilibre, à laquelle la longueur du filament ne change plus à cette extrémité (addition=dissociation) sera donc plus élevée à l’extrémité (-) qu’à l’extrémité (+), où la forme actine-ATP est plus stable dans le filament.
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Pourquoi les drogues qui stabilisent les MF ou les MT sont tout aussi toxiques pour la cellule que les drogues qui inhibent la polymérisation des MF ou des MT?
Les drogues qui stabilisent les MF ou les MT sont tout aussi toxiques pour la cellule que les drogues qui inhibent la polymérisation des MF ou des MT parce que la fonction des filaments d’actine ou des MT dépend d’un équilibre dynamique entre les filaments et les monomères d’actine
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Pourquoi est-il primordial que les mouvements des têtes de myosine s’opèrent avec une faible processivité, et ne restent fixées sur le filament d’actine que pendant une faible fraction de chaque cycle d’ATPase ?
Parce qu'elles ne doivent pas s'entraver mutuellement; Mais pourquoi s'entraveraient-elles sinon? Il est important de se rappeler qu'il n'y a pas de coordination entre les mouvements des têtes de myosine II qui fonctionnent indépendamment l’une de l’autre.
