Cours 4 - Élément postsynaptique Flashcards
Qu’est-ce qu’on veut dire par : la synapse fonctionnelle est fait d’un appariement fonctionnel.
- pour que la synapse soit efficace et rapide, la structure et l’organisation moléculaire des éléments pré et post synaptiques doivent être parfaitement coordonnés
- ça implique aussi les prolongements gliaux
Éléments principaux du cytosquelette (3)
- microtubules
- neurofilaments
- microfilaments
Quels sont les éléments de la formation des microtubules?
- des dimères de alpha-tubuline + beta-tubuline s’assemblent pour former des protofilaments
- 10-15 protofilaments s’assemblent pour former 1 microtubule (comme un tube, ils s’assemblent en périphérie)
V ou F. Les microtubules ont un rôle dans le transport axonal.
V. Les éléments se déplacent à une vitesse de 2-5 micromètre/s, c’est l’équivalent d’une voiture sur une autoroute
Quels sont les éléments de la formation des neurofilaments?
- 3 types de sous-unités : NF-low, NF-medium et NF-high (NF pour neurofilament)
- la combinaison de ces sous-unités forme des monomères
- les monomères s’assemblent pour former des dimères coiled-coil
- ces dimères s’assemblent pour former un protofilament (un complexe tétramérique)
- des protofilaments s’assemblent pour former un protofibrile
- des protofibriles s’assemblent en coiled-coil pour former 1 neurofilament
Quelle molécule différencie les neurofilaments qui se trouvent dans le SNC de ceux qui se trouvent dans le SNP? À quelle étape de la formation se trouvent ces molécules?
- internexine : SNC
- périphérine : SNP
- elles s’assemblent avec les sous-unités qui sont les éléments de base (forme des monomères)
Dans les sous-unités constituant les neurofilaments, qu’est-ce qui différencie les différents types?
la séquence C-terminale (NF-low a une plus petite séquence que NF-medium, et elle a une plus petite séquence que NF-high)
On dit que les neurofilaments ont une structure en … pourquoi? Ça a un impact important sur quoi?
- en goupillon
- parce que les queues C-terminale des sous-unités de base dépassent du filament, comme pour former une « brosse » autour (on appelle ça des sides arms ou cross linking)
- ça a un impact important sur le diamètre axonal
V ou F. Les neurofilaments sont la composantes la moins abondante du cytosquelette.
F, elles sont 3 à 10 fois plus abondantes que les microtubules
Quels sont les éléments de la formation des microfilaments?
- monomères d’actine qui s’assemblent
Les microfilaments sont très importants dans quelle activité du neurone? Expliquer
- cône de croissance
- les microfilaments sont très dynamiques
- c’est la dynamique entre les microfilaments et les microtubules qui permet la mobilité du cône
L’actine s’assemble de quelle façon dans les axones et les dendrites (quand on regarde en imagerie)? Elle prend cette configuration pourquoi?
- elle forme des anneaux, comme une cage thoracique
- elle prend cette forme quand il n’y a pas de remodelage à faire, car cette forme est plus stable
- sinon, on la voit en « fibres », qui sont plus facilement polymérisables
Mettre en ordre du plus petit diamètre au plus gros les éléments du cytosquelette (3).
1 - plus petit : microfilaments (actine)
2 - neurofilaments
3 - microtubule
Quel est le rôle le plus important des microtubules?
transport
Quel est le rôle le plus important des neurofilaments?
stabilité/forme
Quel est le rôle le plus important des microfilaments?
ancrage/cône de croissance
Faire la différence entre des protéines tau saines et des protéines tau pathologiques
sain :
1 - rôle dans la régulation de la dynamique des microtubules et dans le transport axonal
-> patho : microtubules se désassemblent
2 - aide à garder les épines dendritiques (cytosquelette)
-> patho : perte des épines dendritiques
3 - rôle dans le maintien et la protection de l’ADN
-> patho : l’ADN se désassemble
4 -> patho : les protéines tau sortent du neurone et s’agrègent/s’accumulent
Quels sont les 2 éléments les plus importants du complexe d’ancrage pour la formation d’une synapse?
- beta-neurexine : côté présynaptique
- neuroligine : côté postsynaptique
Quelles sont les protéines les plus abondantes dans l’échafaudage postsynaptique d’un complexe d’ancrage?
protéines à domaines PDZ
Quelle protéine sert de senseur de calcium dans la fente synaptique?
synaptotagmine
Dites si la neuroligine et la neurexine se trouve en post ou en présynaptique.
- neuroligine : post
- neurexine : pré
La neuroligine se lie à une protéine qui a un rôle important pour les récepteurs de NT. Quelle est cette protéine et est-ce qu’elle se trouve en pré ou en post?
- psd95
- post
Quelles sont 2 protéines importantes pour faire le lien entre les récepteurs et les molécules des voies de signalisation dans le neurone postsynaptique? Elles ont quels domaines particuliers?
- psd95 et GRIP
- domaines PDZ
V ou F. Le cytosquelette et les protéines d’arrimage représentent ensemble 3/4 du contenu pré et post synaptique.
F, c’est 1/3
L’échafaudage protéique (synapse) permet de …
regrouper des partenaires spécifiques et fonctionnellement importants
PSD95 permet de coupler le récepteur NMDA à quoi?
à une protéine senseur calcique (synaptotagmine)
La protéine d’échafaudage Homer permet de …
déclencher une cascade de signalisation
V ou F. Peu importe le type de synapse, les protéines d’échafaudage sont les même.
F, ça change selon la synapse
Synapse asymétrique?
la densité pré et post synaptique est différente
La synapse glutamatergique est symétrique ou asymétrique?
asymétrique
La synapse GABAergique est symétrique ou asymétrique?
symétrique
V ou F. Les protéines synaptiques se regroupent de façon aléatoire. Expliquer.
F, elles se regroupent en formant des hexagones
V ou F. Les protéines synaptiques se regroupent de façon non-uniforme. Expliquer.
V. Les protéines se regroupent à certains endroits selon une organisation précise, mais cette organisation n’est pas uniforme.
Quelle protéine est particulièrement alignée avec PSD95? Cette protéine est en pré ou post synaptique? Elles sont alignées comment?
- protéine RIM
- RIM est en pré
- PSD95 sont organisés en clusters (en paquets), et les protéines en pré (comme RIM), sont alignées par rapport à eux
Qu’est-ce qu’une nanocolonne?
- l’ensemble des éléments alignés pour interagir en pré, dans la fente synaptique et en post
- fait environ 80 nm de diamètre
- en regardant la synapse de haut, on peut voir des colonnes où les protéines d’arrimage, les récepteurs et tout ce qui va avec sont alignés les uns sur les autres, donc un point super foncé
V ou F. Le concept des nanocolonnes n’a été prouvé qu’avec les synapses glutamatergiques, pas avec la GABAergique.
V
Les différents types de récepteur présents dans une même synapse ne sont pas tout placés aux même endroits. Quels impacts fonctionnels importants est-ce que ça a? (2)
- > les différents récepteurs ont un patron d’activation différent selon :
- Niveau d’activité synaptique
- Fréquence et durée de l’activité synaptique
- > à cause de leur position à la synapse
Dites où ces récepteurs sont situés dans une synapse :
- NMDA
- AMPA
- récepteur glutamatergique métabotrope (mGluR)
- NMDA : direct en dessous du système de relâche du glutamate
- AMPA : pas au milieu de la fente synaptique, un peu plus en périphérie, mais quand même proche de la relâche du glutamate
- mGluR : en périphérie (sur le côté de la synapse) -> métabotrope!
Pourquoi on peut dire que les récepteurs sont distribués de façon non-uniforme sur l’ensemble de l’arborisation dendritique et du neurone?
- les récepteurs sont situés à des endroits différents sur le neurone, selon si ils font partie d’une synapse inhibitrice ou excitatrice, etc.
- les axones font synapses à différents endroits sur les dendrites selon le type de synapse désiré
On sait que les récepteurs ont une distribution non-uniforme. On peut dire ceci à 3 différents niveau d’organisation. Lesquels?
- au niveau microscopique, les récepteurs et les protéines d’arrimage sont alignés selon des clusters et des nanocolonnes = organisé, mais non-uniforme
- au niveau d’une synapse au complet, les récepteurs ne sont pas tous distribués au même endroit, certains sont direct sous la fente synaptique, tandis que d’autres sont en périphérie
- au niveau de l’arborisation dendritique, les récepteurs et les synapses ne sont pas tous distribués au même endroit, selon le type de synapse désiré
Qu’est-ce qui permet de voir (visuellement macro) qu’une synapse fait de la LTP ou de la LDP?
l’insertion (LTP) ou la délétion (LDP) de récepteurs AMPA à la synapse
Radeau lipidique?
Microdomaine membranaire dont la composition lipidique est altérée
Composition d’un radeau lipidique?
- Cholestérol
- Sphingolipides
2 formes principales de radeau lipidique.
- Radeaux lipidiques planaires (flotilin)
- Cavéoles (cavéoline)
V ou F. Les radeaux lipidiques sont associés au cytosquelette.
V
Rôle des radeaux lipidiques?
- grouper les récepteurs et les effecteurs pour favoriser la neurotransmission
- faire le retrait des récepteurs et effecteurs
Le retrait des récepteurs et effecteurs par radeaux lipidiques est indépendant/dépendant de quoi?
- indépendant de la clathrine
- dépendant de la dynamine
Étapes de retrait des récepteurs et effecteurs à partir d’un radeau lipidique planaire.
1 - le radeau lipidique est planaire à la surface de la membrane
2 - endocytose du radeau grâce à la dynamine qui se trouve aux 2 extrémités du radeau
3 - devient une vésicule dérivée du radeau
Étapes de retrait des récepteurs et effecteurs à partir d’un radeau lipidique cavéolaire.
1 - la cavéole est comme une poche à la surface de la membrane
2 - endocytose de la cavéole grâce à la dynamine qui se trouve aux extrémités de la cavéole proches de la membrane
3 - devient un cavéosome (vésicule dérivée de la cavéole)
Quel est le destin des récepteurs et effecteurs une fois retirés de la membrane? (3)
- recyclage
- séquestration
- dégradation
À partir de quoi on peut insérer de nouveaux récepteurs à la membrane? (2)
- Exocytose
- Recyclage
- Diffusion dans la membrane
Méthodes pour marquer et visualiser le déplacement des récepteurs dans la membrane (2)
- FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching)
- Single molecule tracking
Limitations de la méthode FRAP (3)
- Faible résolution
- Nécessite une surexpression des récepteurs d’intérêt
- Difficile à interpréter (la surexpression des récepteurs affecte la cinétique)
Avantages de la méthode single molecule tracking (4)
- Détection de récepteurs individuels
- Imagerie super-résolution
- Haute fréquence (≈ kHz)
- Haute résolution (≈ 10 nm)
Types de récepteur AMPA selon leur mobilité.
- immobile
- mobile
Qu’est-ce qu’un récepteur AMPA mobile? Le mouvement est passif ou actif?
- le récepteur peut se déplacer librement dans la membrane, entrer et sortir de l’épine dendritique
- le mouvement est passif, donc aléatoire
Mouvement Brownien d’une particule?
les particules errent dans le vide, et la seule raison de leur mouvement est le fait qu’elles entrent en collision avec d’autres particules ou qu’elles sont emportées par leur pesanteur propre
Quels sont les 3 mouvements passifs que peuvent faire des molécules et les phospholipides ancrés dans la membrane?
- rotation sur elle-même
- mouvement latéral, donc bouge de côté
- flip-flop
V ou F. Tous le processus d’insertion des récepteurs est passif.
F. Le mouvement des récepteurs dans la membrane est passif (diffusion), mais l’arrimage/insertion se fait par des mécanismes actifs comme la phosphorylation
Si on bloque la diffusion des récepteurs AMPA, ça a quel impact? Pourquoi?
- ça bloque la LTP
- car l’insertion de nouveaux récepteurs AMPA dans la membrane permet la LTP
- donc, si pas de diffusion, les autres récepteurs AMPA ne peuvent pas se rendre sur le site pour s’insérer
La coordination des structures pré et post synaptique nécessite un arrimage avec quoi (2)? Pourquoi (3)?
1 - arrimage avec les cellules gliales et la matrice extracellulaire 2 - raisons : - Recapture de neurotransmetteur - Balance ionique - Modulation synaptique
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