Cours 7 Flashcards
Quels sont les 3 réseaux de filaments du cytosquelette ainsi que leur grandeur respective?
1- Filaments d’actine : 8 nm
2- Filaments intermédiaires : 12 nm
3- Microtubules : 25 nm
Tous les filaments sont ___, même dans les structures stables.
Dynamiques.
La construction modulaire permet à tous les filaments d’avoir une longueur ___.
Variable.
Que représentent koff et kon?
Les constantes de taux d’association et de dissociation de F-actine.
La vitesse de polymérisation est __ de la concentration, et la vitesse de dépolymérisation est __ de la concentration.
Dépendante, indépendante
Qu’est-ce qui détermine la dynamique?
La concentration en monomère.
Que se passe-t-il si on est sous la concentration critique?
Concentration critique = koff/kon
- La polymérisation ne sera pas aussi rapide que la dépolymérisation. Tout filament qu’on aurait déjà va se dissocier, donc les filaments ne vont pas pouvoir se former de façon stable
La vitesse de polymérisation est différente selon l’extrémité à cause de l’asymétrie des monomères. Explique comment.
Les filaments se polymérisent plus vite à l’extrémité (+) et moins vite à l’extrémité (-).
Le « treadmilling » est surtout observé chez ___ (mais existe aussi pour ___).
L’actine, les microtubules.
Qu’est-ce que le “treadmilling”?
L’équilibre de polymérisation/dépolymérisation fait que le filament avance comme une chenille.
On fait une expérience dans laquelle on marque les F-actin existants avec un fluorophore violet. On va ajouter des G-actin marqués en cyan pour visualiser la croissance des filaments. Qu’observe-t-on?
Association rapide de G-actin. Pas de dissociation de F-actin. Pas de treadmilling (il va s’allonger sans que l’on perde le filament de départ)
On fait une expérience dans laquelle on marque les F-actin existants avec un fluorophore violet. On va ajouter des G-actin (monomères) marqués en cyan pour visualiser la croissance des filaments. Mais en plus, on ajoute d’autres protéines qui vont faire qu’on va avoir une association rapide des monomères actives ET une dissociation rapide des filaments actines. Qu’observe-t-on?
Association rapide de G-actin et dissociation rapide de F-actin. On a du treadmilling (la partie violette (F-actin) se raccourcit au fil du temps et la partie cyan (G-actin) grandit; toujours la même longueur, mais on va changer l’identité des monomères individuels dans le filament et
ça va permettre aux filaments d’actine d’avancer dans la cellule)
Qu’est-ce que l’instabilité dynamique? Chez qui est-elle surtout observée?
Périodes où on va seulement associer des monomères à des filaments existants : des phénomènes de catastrophes où tout va se dépolariser d’un seul coup.
L’instabilité dynamique est surtout observée chez les microtubules (possible pour l’actine aussi).
Décrivez les filaments d’actine et leurs 3 fonctions.
- Les filaments d’actine sont les plus abondants du cortex cellulaire
Fonctions :
1- Locomotion
2- Forme de la cellule (animale)
3- Séparation de 2 cellules (anneau de constriction)
De quoi les filaments d’actine (F-actin) sont-ils composés?
Ils sont composés de monomères d’actine (G-actin) qui ont 4 nm de diamètre.
Ils peuvent être longs ou courts
Quel est le lien entre les monomères d’actines et l’ATP?
- La structure du monomère d’actine révèle une liaison non covalente avec de l’ATP
- Quand le monomère est intégré au filament, l’ATP est hydrolysé en ADP; c’est cette hydrolyse qui permet le changement de conformation des monomères (pour s’emboîter)
La __-actine hydrolyse l’ATP en ADP plus rapidement que la __-actine; en général, __-actines liées à ATP, __-actine à ADP
La F-actine hydrolyse l’ATP en ADP plus rapidement que la G-actine; en général, G-actines liées à ATP, F-actine à ADP
Quels sont les types de changements de conformations des monomères d’actines?
1) G-actine-ATP –> F-actin-ATP: favorise la polymérisation
2) F-actine-ATP –> F-actin-ADP: favorise la dépolymérisation
Les concentrations critiques sont différentes aux deux bouts. Qu’est-ce que cela cause?
Dû au fait que les constantes sont différentes
- La concentration critique va être finalement plus élevée du côté - que du côté + : il faudra mettre plusss de monomères libres dans la solution pour pouvoir rallonger le filament du côté -, par rapport à la concentration qu’il va falloir mettre pour rallonger le côté +
Ccritique (-) > Ccritique (+)
La concentration en G-actine dans la cellule est plus __ que la concentration critique in-vitro. Cependant, on observe le treadmilling in-vivo (cellule)! Expliquez.
Élevée.
Il existe des mécanismes qui augmentent la concentration critique dans la cellule:
- En empêchant la G-actine de s’associer
- En favorisant la dissociation des F-actines
Quel est l’effet de la thymosine (prévient la polymérisation) sur les constantes?
Kon DIMINUE.
Quel est l’effet de la profiline (accélère l’élongation du filament) sur les constantes?
Kon AUGMENTE.
Quel est l’effet de la cofiline (accélère la dépolymérisation) sur les constantes?
Koff AUGMENTE.
Quel est l’effet de la gélsoline (coupe les filaments et les relie à l’extrémité +) sur les constantes?
Koff AUGMENTE, Kon DIMINUE.
Quel est l’effet de la “capping protein” (prévient la polymérisation ET la dépolymérisation de l’extrémité +) sur les constantes?
Koff AUGMENTE, Kon DIMINUE.
Quel est l’effet de la tropomyosine (stabilise les filaments) sur les constantes?
Koff = 0, Kon = 0
Quel est l’effet de la tropomoduline (prévient la polymérisation et la dépolymérisation sur l’extrémité -) sur les constantes?
Koff DIMINUE, Kon AUGMENTE.
Que fait la cytochalasine B? Par quoi est-elle produite?
CAPPING PROTEIN : Elle inhibe la polymérisation au bout (+). Change la forme de la cellule, empêche la migration. Produite par un champignon.
Que fait la phalloïdine? Par quoi est-elle produite?
TROMOMYOSINE : se lie à F-actin (entre monomères) et empêche l’hydrolyse d’ATP par la F-actin –> stabilise le filament (les empêche de bouger/d’être dynamique)
Produite par l’amanite phalloïde
Comment “tricoter” nos filaments d’actine?
On utilise différentes protéines pour les relier entre eux
On va relier les filaments entre eux de façon parallèle, en jouant sur la distance entre les filaments (en fonction des protéines qu’on utilise ça va être plus ou moins espacé)
Qu’est-ce que le complexe Arp2/3? Quelle est son utilité?
Arp2 et Arp3 sont 45 % similaires à l’actine.
Stabilité l’extrémité de notre filament : elles vont s’associer ensemble et avec d’autres protéines (complexe inactif), puis vont former un complexe actif (grâce à un facteur actif).
Une fois qu’on a le complexe en place, on ajoute des monomères actines. Elles peuvent s’emboîter car similaires et vont rendre le tout plus stable.
Au fil du temps, que donne le complexe Arp2/3? Donnez un exemple.
On rallonge le filament, ensuite un complexe va s’associer latéralement au milieu filament. Ça démarre donc un nouveau filament à un angle de 70 degrés. On peut répéter le processus et on fabrique des branchements toujours de la même manière
Ex : dendrites.
Listeria monocytogenes a besoin de 4 ingrédients du cytoplasme pour se propulser. Lesquels?
1- Actine (accélère la polymérisation)
2- Arp2/3 complex (initie la polymérisation)
3- Capping protein (alpha-actinin, stabilise le gel)
4- Cofilin (accélère la dépolymérisation)
Listeria monocytogenes utilise deux complexes de protéines pour faciliter la polymérisation de F-actine près de sa surface. Lesquels?
1- ActA
Elle va former une espèce de queue et puis la protéine VASP est associée à cette queue de ActA.
2- VASP
Elle va recruter les monomères d’actines reliés à de la profiline. La profiline va favoriser la polymérisation des filaments. Et puis, on va retrouver les complexes Arp2/3 reliés à notre protéine ActA. Quand le filament s’allonge, au bout d’un moment il est en contact avec le derrière de la bactérie. Ils vont avoir tendance à appuyer sur la bactérie, ce qui va faire qu’au fur et à mesure qu’on va polymériser, ça va créer une force pour propulser la bactérie en avant
–> Les F-actines qui s’allongent exercent une poussée sur la bactérie.
En bref, comment est-ce que Listeria Monocytogenes se propulse-t-elle?
Ce ne sont pas les filaments qui vont pousser directement.
Les filaments sont attachés avec les ressorts de l’ActA. Ce qui va pousser, ce sont les branchements des filaments qui ne sont pas attachés de façon élastique
Au final, la force n’est pas transmise par les petits ressorts, mais bien par le reste du gel d’actine qui est suffisamment solide pour résister à cette force
Donc le fait qu’on ait beaucoup de filaments d’actine derrière la bactérie, c’est ce qui va permettre de résister à la force de pousser !
Qu’est-ce que le lamellipode?
Structure qui dirige la migration cellulaire.
–> Les cellules vont bouger grâce à cette structure, qui permet aux cellules d’explorer l’espace.
Quel est l’ingrédient essentiel à la formation du lamellipode? Comment fonctionne-t-il?
- La filamine est nécessaire pour la formation du lamellipode (remplace l’alpha-actinin utilisée par listeria).
- Elle lie 2 F-actine à angle droit. Forme un gel visqueux qui permet aux F-actins loin de la membrane de ne pas bouger quand les F-actin près de la membrane poussent
Une mutation dans le gène Filamin A cause une malformation du cerveau: cellules manquante dans le périventricule. Comment ça se fait?
Le gène Filamin A est nécessaire pour la formation de lamellipodes et la migration des cellules précurseurs des neurones pendant l’embryogénèse :
- La formation du périventricule dépend d’une certaine forme de filamine qui permet aux cellules de migrer (via un lamellipode)
- Le lamellipode est nécessaire pour trouver un nouveau point d’accroche pour pouvoir se déplacer
- Pendant la neurogénèse, des neurones déjà existants servent de point d’accroche pour les neurones qui ne sont pas matures pour leur permettre d’atteindre leur destination finale
- Sans la filamine, ces neurones immatures ne pourraient pas bouger
