Cytosquelette Flashcards
A quoi correspond le Cytosquelette ?
Il correspond à des groupes de peptides
Quelles sont les fonctions du cytosquelette ?
- structure des tissus
- structure et mobilité de la cellule
- fonction d’activité
- régulation du trafic et des flux des molécules
Quelles sont les fonctions d’activité du cytosquelette ?
La prolifération, différenciation, migration, …
Que permet la régulation du trafic et des flux des molécules du cytosquelette ?
Elles permettent le transport des molécules et l’expression des gènes
Quelle est la spécificité de la structure du cytosquelette ?
Elle est constamment remaniée pendant la vie cellulaire
Pourquoi la structure du cytosquelette possède cette spécificité ?
Pour s’adapter aux modifications de l’activité cellulaire
Quelle est la structure commune à toutes les protéines du cytosquelette ?
- monomères de protéines
- polymères fibreux
Quels sont les deux types de monomères de protéines du cytosquelette ?
- fibreux
- globulaires
Quels sont les types de polymères fibreux des protéines du cytosquelette ?
- filaments intermédiaires (10 nm)
- microtubules (25 nm)
- microfilaments d’actine (8 nm)
Quelles sont les spécificités des polymérisations et dépolymérisations des actines+microfilaments d’actines et tubulines+microtubules ?
Les actines ont besoins d’ATP pour se polymériser et les microfilaments d’actine d’ADP pour se dépolymériser et les tubulines ont besoins de GTP et les microtubules de GDP
Quelle est la stabilité des polymères ainsi formée ?
Les polymères sont instables
Comment se stabilisent les polymères ?
En se liant à des organites, à des protéines membranaires ou du cytoplasme
Quels sont les rôles du cytosquelette ?
1) structure de la cellule et des organites
2) mobilité cellulaire
3) fonctions de la cellule
4) activité mitotique
Quel type de mobilité cellulaire est-il possible grâce au cytosquelette ?
- mobilité cellule entière ou de ses pôles
- mouvement de la membrane plasmique
- déplacements des organites et vésicules intracellulaires
Dans quelles fonctions de la cellule, le cytosquelette possède-t-il un rôle ?
- régulation de la traduction
- cycle cellulaire
Comment l’activité mitotique fait-elle intervenir les 3 composants du cytosquelette ?
- réorganisation des microtubules pour le fuseau mitotique
- individualisation des cellules filles par l’actine
- activation des kinases pendant la mitose
Qu’est-ce que les filaments intermédiaires ?
C’est un réseau fibreux sous-membranaire conférant des propriétés de résistance mécanique, c’est le support mécanique et favorise l’orientation des organites
A quoi répond l’orientation des organites favorisée par les filaments intermédiaires ?
Au stress mécanique
Où sont localisés les filaments intermédiaires ?
Dans le cortex cellulaire, des filaments nucléoplasmiques, périnucléaires et cytosoliques
Quelle est la structure du monomère des filaments intermédiaires ?
Quelle est la structure du dimère des filaments d’intermédiaire ?
double hélice
Quelle est la structure des tétramères des filaments intermédiaire ?
2 dimères d’orientation opposée avec un décalage = bases de la résistance mécanique
Qu’est-ce que la structure des protofilaments de filaments intermédiaires ?
Alignement bout à bout de plusieurs tétramères
De quoi est formé un filament intermédiaire ?
De 8 tétramères autour d’un axe central
Quelle est la particularité structurelle des filaments intermédiaires ?
Les filaments intermédiaires ne sont pas polarisés, c’est-à-dire que les extrémités sont identiques et donc qu’il n’y a pas de transport directionnel
Quels sont les types de filaments intermédiaires ?
- lamines
- neurofilaments
- cytokératine
- groupe des vimentines
Où se trouvent les lamines ?
Dans le noyau cellulaire
Où se trouvent les neurofilaments ?
Dans les axones et dendrites
Où se trouvent les cytokératines ?
Dans les cellules épithéliales
Quelles sont les formes possibles de cytokératines et que forment-elles ?
Les types I (acide) et II (basique) qui forment un faisceau très dense ancré dans les desmosomes
Quelles sont les différentes vimentines possibles ?
- vimentines
- desmine
- GFAP : glial fibrillary acide P
Où se trouvent les vimentines ?
Fibroblastes, cellules du sang, endothélium, adipocytes, cellules mésoblastiques
Quelle est la fonction des desmines ?
Elles relient les filaments musculaires à la membrane plasmique
Où se trouvent les GFAP ?
Dans les cellules gliales
Pourquoi les filaments intermédiaires peuvent caractériser l’origine des cellules dans les prélèvements biologiques ou les tissus ?
Parce que certains filaments intermédiaires peuvent être spécifiques de certaines cellules : les aspirations cellulaires (immuno-cytochimoie) ou les tumeurs (immuno-histochimie)
Quels sont les rôles des filaments intermédiaires ?
- la résistance mécanique aux forces d’étirement
- imperméabilité tissulaire
- calibre des prolongements cellulaires
Que provoque les forces d’étirement sur les filaments intermédiaires ?
Une déformation cellulaire bien proportionnée
Comment l’imperméabilité tissulaire est-elle assurée par les filaments intermédiaires ?
Les cytokératines des kératinocytes stabilisent l’épithélium et constituent une barrière pour l’organisme
Comment le calibre des prolongements cellulaires est-il assuré par les filaments intermédiaires ?
Les GFAP surtout présents dans les astrocytes régulent la transmission des neurotransmetteurs le long des axones
Qu’est-ce que les microtubules ?
Des polymères protéiques assurant le transport des molécules, ils forment donc un réseau de transport pour organiser et orienter les flux moléculaires intracellulaires
Qu’est-ce que la conservation phylogénique des microtubules ?
C’est la conservation des microtubules à travers l’évolution et entre les espèces
Par combien de gènes sont codées les monomères ?
Chacun des monomères donc tubuline α et β sont codées par 6 à 8 gènes
Quelle est la particularité des microtubules ?
Ils sont en instabilité dynamique : les composants sont en réarrangement continu
Quelle est la structure des microtubules ?
C’est un tube creux formé par polymérisation de tubulines qui forment un protofilament puis avec 12 autres un microtubule
Quelle est la polarisation de la structure des microtubules ?
Le pôle négatif dirigé vers le centre, et le pôle positif vers la périphérie
Quelle est la différence de processus de polymérisation et dépolymérisation de chaque pôle de microtubule ?
Un allongement lent au pôle négatif et un allongement rapide au pôle positif
Quelles molécules régulent la polymérisation et dépolymérisation des microtubules ?
La colchicine et vincristine, et le paclitaxel
Comment la colchicine et la vincristine bloquent-elles la polymérisation des microtubules ?
Elles se fixent sur la tubuline libre et empêchent la polymérisation mais pas la dépolymérisation
Que fait le paclitaxel ?
Il bloque l’activité aux extrémités du pôle positif
Dans quel cas ces drogues sont-elles utilisées pour réguler les polymérisations ?
Dans le traitement des cancers pour bloquer la prolifération cellulaire
Par quelle tubuline est portée la GTP ?
Par la tubuline β
Comment la dépolymérisation des microtubules est-elle effectuée ?
Elle est procédée grâce à l’hydrolyse GTP de la tubuline β et les GDP provoquent une modification de la conformation
Que forment les microtubules et qu’induisent-ils ?
Ils forment un réseau très dense et induisent la nécessité de réguler l’organisation et la structure du réseau
A quoi sert le squelette de microtubules aux protéines MAP ?
Il sert de support aux MAP pour leur conférer une fonction, ces MAP ont des rôles distinctifs
Quels sont les différents types de MAP ?
- de stabilisation
- de déstabilisation
- motrices
Quelles sont les caractéristiques des MAP de stabilisation ?
- motif de liaison à la tubuline
- très thermostable
- accélère le renouvellement des microtubules
Donner deux exemples des MAP de stabilisation ?
MAP2 des neurones et protéine tau des neurones
Où sont contenues les MAP2 des neurones ?
Dans le corps cellulaire et les dendrites
Quelles sont les fonctions des MAP2 des neurones ?
- relient 2 microtubules voisins
- oriente l’axe du microtubule
- solidarise les enveloppes des organites
Où se trouvent les protéines tau des neurones ?
Elles sont localisées dans les axones et corps cellulaires
Que permet la protéine tau des neurones ?
Elle permet l’organisation des microtubules et favorise le transport des vésicules et des lysosomes
Quelles sont les différentes MAP de déstabilisation ?
- stathmine : séquestre les dimères de tubuline et favorise la dépolymérisation
- MCAK : supprime les dimères des extrémités
- katanine : rompt les microtubules en petits fragments et est activée lors de la mitose
Que sont les MAP motrices ?
Ce sont des moteurs qui permettent de véhiculer les organites et vésicules le long des microtubules
Quelles sont les deux MAP motrices différentes ?
les kinésines et les dynéines
Quelle est la caractéristique commune des kinésines et dynéines ?
Ce sont des hétéropolymères ATPases comportant 3 domaines : 2 chaînes lourdes et n chaînes légères
Quelle est la différence entre les kinésines et dynéines ?
La kinésine se dirige vers la périphérie et la dynéine vers le centre
Comment sont reliés les microtubules ?
Ils sont reliés au centrosome près du noyau
Qu’est-ce que le centrosome ?
C’est le centre organisateur du microtubule
De quoi est composé le centrosome ?
Quelle est la structure d’un centriole ?
C’est composé de 9 triplets de microtubules
Quand se duplique-t-il le centrosome ?
Il se duplique en phase G1+S
Que sert le centrosome ?
Il sert à orienter le fuseau mitotique
De quoi est composé le cil ?
De 9 doublets de microtubules et de deux microtubules centraux
Comment sont reliés les doublets et les 2 microtubules du centre ?
Grâce aux MAP
Quels sont les différents MAP présents dans le cil ?
- MAP entre les microtubules voisins
- MAP entre le doublet périphérique et celui central
- dynéine fixée sur un microtubule : permettant le déplacement du cil en se fixant sur l’autre microtubule
Quels sont les rôles des microtubules ?
- structure des organites
- transport des molécules
- déplacement des liquides extra-cellulaires
- déplacement de la cellule
Comment la structure des organites est assurée par les microtubules ?
Ils favorisent l’organisation des organites en adhérant à leur membrane : Golgi, RE
Quels sont les différents transports permis par les microtubules ?
- assurent le transport des vésicules vers Golgi
- adressent les molécules vers des points précis du cytoplasme
- favorisent le transport de ou vers la MP
Quelle structure de microtubules permet le déplacement des liquides extra-cellulaires ?
Les battements des cils
Comment le déplacement de la cellule est-il procédé ?
Par la dynéine qui génère par exemple les mouvements du flagelle des spermatozoïdes
Qu’est-ce que les microfilaments d’actine ?
Ce sont des protéines globulaires très abondantes jusqu’à 15% des protéines totales d’une cellule
Quelles sont les fonctions des microfilaments d’actine ?
Ils permettent la structure de la cellule, les mouvements cellulaires et participent dans les activités cellulaires ?
Dans quelles activités cellulaires les microfilaments d’actine participent-ils ?
Phagocytose, endocytose/exocytose, division cellulaire, mobilité cellulaire et adhérence cellulaire
Sous quelles formes l’actine existe-t-elle ?
Sous les formes : α, β et (β et γ)
Quelles sont les localisations des différentes formes de l’actine ?
Les actines α dans les cellules musculaires, les β dans les érythrocytes et les (β et γ) dans les autres cellules
Quelle est la polarisation de la structure d’un filament d’actine ?
Une extrémité barbue, en brosse et une pointue
Quelle est la différence entre les deux pôles ?
La polymérisation de l’extrémité barbue ou en brosse est rapide alors que celle pointue est lente
De quoi dépend l’assemblage de filament d’actine ?
Il dépend de la concentration en calcium, ATP et en actine
Qu’est-ce que les protéines associées à l’actine ?
Ce sont des protéines qui régulent l’organisation et la fonction des microfilaments d’acine
Quelles sont les fonctions de ces protéines ?
- liaison aux monomères
- coiffe et de fragmentation
- stabilisation des filaments
- réticulation
- associées à la membrane et liaison aux protéines du cytosquelette
Que provoquent les mutations des protéines associées ?
Elles peuvent générer des maladies chez l’homme
Quelles protéines permettent le contrôle de la polymérisation et dépolymérisation ?
- la thymosine qui se lie au monomère et bloque la polymérisation
- la profiline qui induit la polymérisation en aidant l’échange de l’ADP contre ATP, fixée à la MP
Que permettent les protéines de coiffe ?
Elles permettent de réguler la fragmentation des micro-filaments
Quelle est la protéine de coiffe principale ?
La Gelsoline qui en présence de calcium, coupe les micro-filaments d’actine organisées en réseau et les fragmente, elle reste fixée à l’extrémité du microfilament et empêche ainsi la repolymérisation
Sur quoi les protéines peuvent participer dans l’organisation des filaments ?
Sur la stabilisation des filaments et l’organisation en faisceaux
Quelle protéine peut stabiliser les filaments et comment ?
La tropomyosine en augmentant la force de tension des filaments d’actines
Quelles sont les différentes organisations en faisceaux des microfilaments d’actine ?
En faisceau large, serré et en réseau radiaire
Par quelle protéine et à quoi servent les faisceaux larges ?
Par l’α-actinine permettant ainsi l’insertion de la myosine H
Par quelles protéines et à quoi servent les faisceaux serrés ?
La fimbrine et villine permettant l’augmentation de la surface membranaire
Comment est stabilisé l’organisation en réseau radiaire ?
La filamine stabilise les filaments sous le cortex cellulaire
Quelles protéines peuvent contrôler le déplacement des vésicules et la contraction des filaments ?
La myosine composée d’une tête globulaire se fixant à l’actine et une protéine plus ou moins longue
Quels sont les deux types de myosine et quelle est leur différence ?
La myosine I avec une tête et une queue courte et la myosine II avec deux têtes et une queue longue
Comment est activée la myosine I ?
Elle est activée par la myosine I kinase sous l’effet de la calmoduline
Comment est assemblé la myosine II ?
Par phosphorylation
A quoi est due la contraction du muscle des cellules musculaires ?
Elle est due au glissement des micro-filaments par l’interaction entre les myosines II
Comment les filaments d’actine participent-ils dans l’endocytose ?
Ils propulsent la vésicule dans la cellule et dirigent la vésicule vers le micro-tubule
Comment les filaments d’actine participent-ils dans l’exocytose ?
La vésicule est orientée vers la membrane près du réseau d’actine ensuite dégradé par la gelsoline et va permettre la fusion des membranes
Quel pourcentage de l’actine est polymérisé dans une cellule au repos ?
Dans une cellule au repos, 50% de l’actine est polymérisée et où l’autre est stocké et mobilisable en cas de besoin
Combien de gènes différents codent l’actine ?
6 gènes différents codent l’actines
