Biocell Guiraud - Chap 1 Flashcards

1
Q

Cytosquelette

A
  • Réseau interne très dense de filaments et tubes protéiques qui constituent une structure dynamique et une charpente cellulaire
  • Il assure à la ç : sa forme, sa force, son dynamisme
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Q

3 types de filaments

A
  • µT
  • µF d’actine
  • FI
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3
Q

Diamètre des µT

A

24 nm

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4
Q

Diamètre des µF d’actine

A

5 à 8 nm

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5
Q

Diamètre des FI

A

8 à 10-12 nm

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6
Q

3 états des constituants du cytosquelette

A
  • Monomères libres
  • Polymères instables
  • Polymères stables
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7
Q

Répartition des constituants du cytosquelette

A
  • Sous la MP au niveau du cortex cellulaire (µF d’actine)
  • Dans le cytosol (µT)
  • Dans le nucléoplasme (FI)
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8
Q

Microtubules µT

A
  • Polymères cylindriques creux et rigides
  • Sous-unité = tubuline (prot globulaire) sous forme d’hétérodimères = tubuline ⍺ + tubuline 𝛃
  • Structures hautement dynamiques et polarisées
  • Organisateurs du cytosquelette et donc du positionnement des organites dans la ç
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9
Q

Microtubules µT & GTP

A

Tubulines ⍺ et 𝛃 sont capables de lier le GTP :

  • Tubuline ⍺ : GTP non échangeable
  • Tubuline 𝛃 : GTP échangeable = activité GTPasique

Dépolarisation et repolarisation continuelles (v variable) dues à l’hydrolyse du GTP

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10
Q

Microtubules µT & protofilaments

A

1 µT = 13 protofilaments

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11
Q

Microtubules µT & polarité

A

Chaque µT est polarisé :

  • Une extrémité + vers le cortex en croissance
  • Une extrémité - enchâssé dans le centrosome
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12
Q

µT en croissance

A
  • Dimères de tubulines (avec GTP lié) viennent s’associer du côté +
  • Addition + rapide que hydrolyse GTP
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13
Q

µT en décroissance

A
  • Tubuline + GDP instables se détachent de la paroi du µT

- Tubuline + GDP libérés dans cytosol

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14
Q

Microtubules µT & centres organisateurs (MTOC)

A
= À partir d'où les µT grandissent
Peuvent être :
- Centrosome si ç en interphase
- Pôle du fuseau mitotique si ç en division
- Corpuscule basal si ç ciliées
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15
Q

Centrosome

A

= 2 centrioles ⊥ + matériel péricentriolaire
- Maintien nucléation des µT par extrémité - grâce à la tubuline 𝛾 (retrouvée uniquement au niveau du centre organisateur)

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16
Q

Corpuscule basal

A
  • Même structure que le centriole

- Structure d’ancrage pour cils et flagelles

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17
Q

Formation d’un centriole

A

1) Mise en place de matériels protéiques constituants le “dispositif en rayon de roue”
2) + µT A
3) + µT B
4) + µT C + ponts interlobulaires de nature protéique qui relient les triplets entre eux
5) Disparition partielle du dispositif en rayon de roue pour laisser place à la structure finale

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18
Q

Chez qui sont présents les centrioles ?

A
  • Présents chez tous les phylums du règne animal, chez les végétaux inférieurs et chez les flagellés primitifs (Euglènes et Chlamydomonas)
  • Absents chez les végétaux supérieurs, le matériel centrosomique sert de centre organisateur de µT
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19
Q

Organisation des µT à l’interphase

A
  • À partir centrosome, élongation des µT vers périphérie de la ç
  • Extrémité - associée au centrosome ce qui limite instabilité
  • Extrémité + en croissance, en instabilité dynamique, en phase d’élongation jusqu’à atteindre protéines de coiffage en périphérie de la ç
  • Rencontres avec prot de coiffage se font par hasard au niveau du cortex
  • Stabilisation se produit et conduit à la réorganisation des µT et donne à la ç une forme polarisée
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20
Q

2 types de ç dans l’organisation des µT

A
  • Ç en réorganisation interne

- Ç intégrées dans un tissu édifié avec structures relativement permanentes (ç nerveuses)

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21
Q

Possibilité de maturation des µT

A

1) Modifications post-traductionnelles des molécules de tubulines = mécanisme réversible
2) Interactions des µT avec des protéines associées (MAP stabilisatrices et motrices ; µF et FI)

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22
Q

Modifications post-traductionnelles des molécules de tubulines

A
  • Acétylation de lysine de la sous-unité ⍺ → catalyseur = tubuline acétyl-transférase
  • Élimination de tyrosine en C-ter de la sous-unité ⍺ → catalyseur = enzyme de détyronisation
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23
Q

MAP stabilisatrices

A
  • MAP 1, 2, 3 et Tau spécifiques des ç nerveuses

- MAP 4 ubiquitaires

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24
Q

MAP & maladie d’Alzheimer

A
  • Tau hyperphosphorylée n’exerce plus son rôle de polymérisation et de stabilisation desµT neuronaux
    Csq :
  • Perturbation du réseau microtubulaire
  • Atteinte du transport axonal → dégénérescence du neurone
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25
MAP motrices
- Moteurs cytoplasmiques ou microtubulaires - Famille des kinésines et des dynéines - Consomment de l'ATP - Hétéropolymères avec domaine de liaison aux µT
26
Kinésines glissent sur µT dans le sens :
- vers +
27
Dynéines glissent sur µT dans le sens :
+ vers -
28
3 parties de la kinésine
1) Tête : parties globulaires des 2 chaines lourdes : elle est génératrice de force et s'associe aux µT 2) Tige : 2 chaines lourdes enroulées (charnière flexible) 3) Queue : Extrémité des chaines lourdes associées à des chaines légères : elle interagit avec l'élément à transporter
29
3 parties de la dynéine
1) Tête : parties globulaires des 2 chaines lourdes : elle est génératrice de force et s'associe aux µT 2) Tige : 2 chaines lourdes non enroulées (partie linéaire) 3) Queue : Extrémité des chaines lourdes associées à des chaines légères (et intermédiaires) : elle interagit avec l'élément à transporter
30
Transport axonal de neuromédiateur contenu dans des vésicules venant de Golgi
- Permet échange rapide entre le corps neuronal et la terminaison synaptique - 2 types de transport : sur la zone axonale (kinésine) et sur la région synaptique (myosine)
31
Rôle des µT
- Mouvements intraçlaires des organites et vésicules : grâce aux protéines motrices kinésine et dynéine - Séparation des chromosomes lors de la division çlaire : fuseau mitotique - Déplacements : * des ç par rapport au milieu (ex : flagelles des spz) * du milieu par rapport aux ç (ex : cils mobiles des voies respiratoires
32
Cils et flagelles
- Éléments de différenciation apicale des ç ciliées - 2 versions d'une même structure qui se distinguent surtout par leur type de mouvement et leur longueur - Parcourus par des µT
33
Axonème des cils et flagelles
Arrangement 9+2 : - 2 µT centraux reliés (13 protofilaments) + entourés d'une gaine protéique - 9 doublets de µT périphériques / externes : µTA complet (13 protofilaments) et µTB incomplet (10 protofilaments)
34
Rôle des têtes / bras radiaires
Relient gaine centrale et µTA
35
Rôle des bras de dynéines
Pointent d'un µTA vers un µTB du doublet externe suivant
36
Rôle des ponts de nexine
- Relient les doublets | - Correspondent à une catégorie de MAP qui freine les glissements l'un par rapport à l'autre de doublets de µT voisins
37
Mise en mvt des cils / flagelles
- Se fait grâce à l'hydrolyse de l'ATP (dynéine) - Mvt créé par le glissement des doublets les uns par rapport aux autres, rendu possible par la rupture et la reformation des liaisons entre doublets voisins - Déplacement de l'extrémité + d'un µT vers l'extrémité - du µT voisin
38
Colchicine
- Poison des µT - Se fixe sur la tubuline avec déplacement du GDP : polymérisation devient impossible - Provoque arrêt de la mitose chez ç animales et création de ç polyploïdes chez ç végétales
39
Alcaloïdes de la pervenche de Madagascar (vincristine, vinblastine)
- Poison des µT - Diminuent le nb de molécules de tubulines, entrainant une dépolymérisation des µT - Utilisés dans les traitements anticancéreux
40
Podophylline
- A une action similaire à vincristine et vinblastine | - Utilisée dans le trt de tumeurs bénignes de la peau
41
Arsenic, sels de métaux lourds
- Poison des µT - Se fixent sur les groupements -SH de la tubuline libre et empêchent leur polymérisation - Classiquement utilisés dans expériences cellulaires mais ø en thérapie
42
µF d'actine
- Caractéristiques des ç eucaryotes - Filaments hélicoïdal à 2 brins = actine F - Sous-unité = protéine globulaire actine G
43
Actine
- Prot cytoplasmique la + abondante d'une ç (représente 5 à 20% des protéines d'une ç) - Possède des sites de liaisons pour l'ATP/ADP, l'actine et des protéines associées - Peut s'associer à ≠ types de prots et former des structures complexes comme les myofilaments ou les plasmafilaments
44
µF d'actine & polarité
Structure polarisée : - Pôle + vers le cortex en croissance - Pôle - enchasssé vers le centre
45
Formation d'un filament d'actine = actine F
- Nucléation : actine G associée à de l'ATP - Élongation / polymérisation filament d'actine - Échange ATP/ADP entraine dépolymérisation
46
Pourcentage actine F et G dans les ç
On trouve 50% d'actine G et 50% d'actine F : on a un équilibre dynamique entre ces 2 formes
47
Protéines associées à l'actine
- Protéines de coiffage, d'ancrages - Protéines de fragmentation - Protéines motrices - Protéines de contraction musculaire - FI et µT
48
Structures à base de µF
- µ-villosités - Faisceaux contractiles (fibres de stress) - Filopodes - Lamellipodes - Anneaux contractiles
49
Fonctions / Rôle des µF
- Mvt intraçlaires des organites et vésicules grâce aux prot motrices (myosine) - Séparation des cytoplasmes des 2 ç filles lors de la division çlaire (cytodiérèse) : anneau contractile - Migration çlaire : filopodes et lamellipodes - Armature des µ-villosités - Organisation de points de contact focaux : µF reliés à la MEC par ⍺-actinine, vinculine, paxiline, taline qui vont permettre un contact avec une intégrine
50
Protéines liant l'actine et ayant un rôle imp dans la contraction musculaire
- Myosine 2 - Tropomyosine - Troponine
51
Myosine 2
- Protéine globulaire et fibreuse - Filaments épais du sarcomère - 2 chaines lourdes identiques - 2 paires de chaines légères - ATPases activées par l'actine
52
Myosine 1
- 1 chaine lourde | - Avec une tête globulaire et une queue ⍺-hélicoïdale en forme de tige
53
Tropomyosine
- Prot fibrillaire se fixant sur la double hélice du µF | - 2 chaines identiques de structure ⍺-hélicoïdale
54
Troponine
3 sous-unités : I, T et C
55
Sous-unité I de la troponine
Une fois fixée sur l'actine, inhibe liaison actine-myosine
56
Sous-unité T de la troponine
Liée à la tropomyosine
57
Sous-unité C de la troponine
- Relie I et T | - Fixe le Ca2+
58
Interaction entre la myosine 2, la tropomyosine, la troponine et l'actine
1) Arrivée calcium sur sous-unité C de la troponine 2) Déplacement troponine 3) Déplacement tropomyosine 4) Démasquage du site d'interaction actine/myosine
59
Muscle squelettique
Faisceau de fibres musculaires
60
Fibres du muscle squelettique
- Ç de grande taille : diamètre = 50 µm - Syncytiums = grand nb de noyaux - Contiennent des myofibrilles
61
Myofibrilles
- Chaine de modules contractiles ou sarcomères - Diamètre de 1 à 2 µm - Même longueur que la fibre - Constitués d'une alternance de bandes claires (I) et de bandes sombres (A) - Constitués de 2 types de filaments : * gros filaments de myosine (diamètre 15 nm) * filaments minces d'actine (diamètre 7 nm)
62
Bande H
Milieu des bandes A qui est + claire
63
Strie Z ou disque Z
Ligne sombre qui partage la bande I
64
Sarcomère
- Sous-unité contractile - Portion comprise entre 2 disques Z - Responsable de l'aspect strié des myofibrilles - Capables de se contracter et de se relaxer grâce à des interactions entre myosine et actine
65
Titine et nébuline
- 2 autres protéines importantes lors de la contraction musculaire - Titine extensible et nébuline inextensible vont limiter et contrôler l'extension
66
Mécanisme de contraction musculaire
- Énergie fournie par hydrolyse de l'ATP | - Déplacement du filament par la tête de myosine est la conséquence du couplage entre 2 cycles : mécanique et chimique
67
Cycle mécanique
Attachement / mvt / détachement de la tête de myosine qui interagit avec l'actine
68
Cycle chimique
Liaison ATP-myosine, puis l'hydrolyse de l'ATP avec libération d'ADP et d'un Pi (phosphate inorganique)
69
Taxol
- Poison des µT - Stabilisateur - Empêche la dépolymérisation
70
Cytochalasine
- Poison des µF | - Empêche la polymérisation
71
Phalloïdine
- Poison des µF - Stabilisateur - Empêche la dépolymérisation
72
Filaments intermédiaires (FI)
- Filaments ubiquitaires - Spécifiques des ç animales - Aussi bien dans cytoplasme que nucléoplasme - In vivo : organisés en un réseau supramoléculaire complexe qui s'étend de la surface du noyau à la membrane cytoplasmique
73
Interactions FI
- IFAPs : plakoglobine, demoplakine, plectine, ankyrine, filaggrine - µF et µT
74
Organisation des FI
- Répartition spatiale des FI identique à celle des µT - 60taine de gènes ≠ chez l'Homme - Les sous-unités les constituants sont réparties en 6 classes → grande diversité chimique (contrairement aux µT et µF) - Organisation proche d'un FI à un autre - Structure assez stable, ø de nucléation pour l'élongation
75
Unité de base des FI
Tétramère sans polarité
76
Sous-unités des FI : classe I
Kératines acides → Épithélium
77
Sous-unités des FI : classe II
Kératines neutres / basiques → Épithélium
78
Sous-unités des FI : classe III
- Desmine → muscles - GFAP → Astrocytes - Vimentine → ≠ précurseurs embryonnaires, ç mésenchymateuses, quasi ubiquitaire in vitro - Périphérine → Neurones
79
Sous-unités des FI : classe IV
- Neurofilaments : NFI, m, h → Neurones | - Internexine → Neurones
80
Sous-unités des FI : classe V
Lamines → Noyau / ubiquitaire
81
Sous-unités des FI : classe VI
Nestine → ç souches neuroépithéliales
82
Autres sous-unités des FI
Filensine, phakinine → cristallin
83
Organisation proche d'un FI à un autre
- Domaines polypeptidiques disposés de façon semblable → formation de filaments - Domaine ⍺-hélicoïdal central = séquence homolgue de 360 AA - Domaines globulaires à la taille et séquence variable
84
Formation d'un filament (FI)
``` Monomères → Hétérodimères → Tétramères (unité de base =2 dimères côté à côte) → Protofilaments (→ Protofibrilles) → FI ```
85
Rôles des FI
- Support / stabilité mécanique - Cytoarchitecture (ç nerveuses) - Migration / mouvement - Modulation des signaux intraçlaires
86
Pathologie associée aux FI
Épidermolyse bulleuse avec une mutation de FI (cytokératine) et l'apparition de bulles lors de frottements cutanés