Cours 3 - Cytosquelette et motilité cellulaire

Question 1

Quelles sont les fonctions du cytosquelette?

Answer 1

• Structure et support (ossature dynamique constituant un support structural capable de déterminer la forme de la cellule et résister aux forces susceptibles de la déformer)
• Contractilité et mobilité (mécanisme qui génère la force nécessaire au déplacement des cellules)
• Transport intracellulaire (réseau de rails qui orientent le mouvement des matériaux et organites au sein des cellules)
• Organisation spatiale des organelles (réseau interne responsable du positionnement des différents organites au sein de la cellule)

Question 2

Vrai ou faux; Le cytosquelette est une structure rigide.

Answer 2

Faux. C’est une structure dynamique.

Question 3

Quels sont les types de protéines polymères composant le cytosquelette?

Answer 3

• Microfilaments d’actine
• Filaments intermédiaires
• Microtubules

Question 4

Décrire la structure d’un microtubule.

Answer 4

• Structure cylindrique creuse.
• Formés de protéines individuelles arrangées dans des rangées longitudinales (protofilaments)
• 1 microtubule = 13 protofilaments.
• Chaque protofilament est assemblé à partir de dimères de sous-unités alpha et bêta tubuline qui ont une extrémité + (bêta) et une extrémité - (alpha).
• Bêta est en haut de alpha

Question 5

Pourquoi la polarité des microtubules est importante?

Answer 5

Pour déterminer la direction (+ vers -)

Question 6

Qu’a pour effet l’activité GTPase des dimères alpha et bêta des microtubules?

Answer 6

Réguler la polymérisation et dépolymérisation des microtubules

Question 7

De quel côté du microtubule se fait la polymérisation?

Answer 7

Une constante élongation du microtubule se fait de l’extrémité +.

Question 8

Qu’est-ce qui est nécessaire à la stabilité du microtubule?

Answer 8

• Un point d’attachement dans la cellule.
• D’autres protéines qui s’associent latéralement aux microtubules (MAP = Microtubule Associated Proteins).

Question 9

Qu’est-ce que le centrosome?

Answer 9

Centre organisateur des microtubules le plus connu.

Question 10

Décrire la structure d’un centrosome.

Answer 10

• Composé de 2 centrioles assemblés perpendiculairement
• Centriole est composé de 9 fibrilles (lames de 3 microtubules) chacun assemblés en «roue de charrette»

Question 11

Combien y a-t-il de centrosomes par cellule?

Answer 11

Un seul. C’est 2 centrioles perpendiculaires qui sont dupliqués lors du cycle cellulaire et divisés également entre les cellules mères et filles.

Question 12

Quels sont les inhibiteurs de la polymérisation des microtubules et leur fonctionnement?

Answer 12

Colchicine et Nocodazole.
Bloquent la polymérisation en s’associant aux dimères de tubuline libres, ce qui empêche leur association à l’extrémité +.
Entraîne une dépolymérisation rapide.

Question 13

Quelles sont les fonctions des microtubules?

Answer 13

• Support structural et organisateur (rigidité, résistants aux forces mécaniques, donnent la forme aux cellules, aident à organiser et localiser les organelles du système endomembranaire, formation des fuseaux mitotiques et méiotiques)
• Motilité cellulaire (mouvement des vésicules entre compartiments, transport axonal avec l’aide de protéines motrices)

Question 14

Quel est le rôle des protéines motrices?

Answer 14

Transforment l’énergie chimique (ATP) en énergie mécanique.

Question 15

Quel est le mode de déplacement des protéines motrices?

Answer 15

Elles «marchent» sur les pistes formées par les fibres du cytosquelette d’une façon unidirectionnelle.

Question 16

Quels sont les types de protéines motrices se déplaçant sur les microtubules et quelles sont leurs structures?

Answer 16

• Kinésines = Domaines têtes motrices (conservées dans toutes les sortes et activité ATPase). Domaines queues de liaison des cargos (plus variables). Tige qui les sépare.
• Dynéines = Domaine têtes motrices (fonction ATPasique aussi). Dimère avec deux «pattes». Cargo variable.

Question 17

Dans quel sens se déplacent les kinésines et dynéines?

Answer 17

Kinésines = Vers le + (golgi vers membrane)
Dynéines = Vers le - (entre RE et golgi)

Question 18

Vrai ou faux; Plusieurs protéines motrices peuvent être liées simultanément à une même vésicule?

Answer 18

Vrai. Dans ce cas, les protéines de transport différentes sont en compétition les unes avec les autres pour les différents cargos et luttent pour le transport dans une direction donnée.

Question 19

Décrire la structure des microfilaments d’actine.

Answer 19

Filament hélicoïdal à 2 brins, flexible polaire. Une extrémité barbelée + et une extrémité pointue -.

Question 20

Décrire le mode d’assemblage des microfilaments d’actine.

Answer 20

1. Actine à l’état globulaire (G-actine)
2. Nucléation (plusieurs G-actine s’assemblent pour former un nucléon. Phénomène le plus long de la production d’actine)
3. Élongation (Rapide. L’actine lie l’ATP et se polymérise pour former des filaments d’actine)
4. Hydrolyse de l’ATP stabilise les filaments (échange continuel d’Actine se fait aux extrémités des microfilaments)

Question 21

Nommer des classes de protéines qui régulent la formation et destruction des filaments d’actine et leur mode de fonctionnement. (8)

Answer 21

1. Protéines de nucléation (stimulent formation du noyau d’actine. Favorise polymérisation)
2. Protéines de séquestration des monomères (se lient à l’actine globulaire. Empêchent polymérisation)
3. Protéines de blocage des extrémités (bloquent l’élongation et raccourcissement des microfilaments. Augmente stabilité des filaments)
4. Protéines de polymérisation (stimulent polymérisation sur filaments déjà assemblés)
5. Protéines de dépolymérisation (défait filaments)
6. Protéines de liaison (modifient l’organisation 3D des microfilaments. Les stabilisent)
7. Protéines de sectionnement des filaments (coupent filaments. Peuvent favoriser polymérisation aux nouvelles extrémités créées OU augmenter dépolymérisation)
8. Protéines de fixation à la membrane (stabilisent association des microfilaments à la membrane)

Question 22

Quelles sont les fonctions des microfilaments d’actine? (3)

Answer 22

• Motilité non musculaire
• Structure
• Motilité musculaire

Question 23

Décrire la structure des filaments intermédiaires.

Answer 23

• Fibres résistantes en forme de cordes
• Peuvent être composés de plusieurs types de protéines selon le tissu.

Question 24

Quels sont les rôles des filaments d’actine?

Answer 24

• Purement structural (pas associés au mouvement, très stables, résistants à la traction)
• Renforcent les interactions cellule-cellule