Cytosquelette & Organisation des Cellules Épithéliales Flashcards
Quels sont les rôles du cytosquelette?
Architecture (forme & stabilité/résistance de la cellule)
Transport intracellulaire
Migration & division cellulaire
Quels sont les différents types de filaments du cytosquelette?
Microtubules
Filaments intermédiares
Actine
Que contrôlent les réseaux +/- dynamiques du cytosquelette?
Mouvement
Communication intracellulaire
Intégrité structurale
Quel est l’origine des microtubules?
Le centrosome avec une paire de centrioles
Où se retrouve l’actine dans la cellules?
En périphérie
Que compose les filaments d’actine?
2 protofilaments torsadés composés de monomères d’actine
En quoi se polymérise l’actine-G (globulaire)?
En actine-F (filamenteuse)
Quelle interaction y a-t-il entre l’actine et l’ATP?
L’actine lie et hydrolyse l’ATP (ATP nécessaire pour que les filaments d’actine accomplissent leur fonction)
Qu’est-ce que la nucléation?
Début d’un nouveau filament, initiation de la polymérisation
Par quoi est catalysé la nucléation des filaments d’actine?
Par d’autres protéines
Est-ce que les filaments d’actine ont une polarité?
Oui
(Extrémité + et -)
Où se fait l’élongation (polymérisation) des filaments d’actine (ATP)?
À l’extrémité +
Où se fait la dépolymérisation de l’actine (ADP)?
À l’extrémité -
Quel est le rôle de la profiline?
Inhibe la nucléation spontanée mais accélère la polymérisation
Quel est le rôle de la cofiline?
Coupe les filaments et accélère la dépolymérisation
Quelles sont les structures cellulaires à base de filaments d’actine (filaments en parallèle)?
- Microvillosités
- “Fibres de stress”
- Extensions en doigts (filopodes)
- Anneau contractile pendant la division cellulaire
- Ceinture d’adhérence
Quelles sont les structures cellulaires à base de filaments d’actine (réseaux branchés)?
- Cortex cellulaire
- Extensions en feuillet (lamellipodes)
Quels sont les 2 mécanismes de nucléation d’actine-F?
Complexe Arp2/3 (filaments branchés)
Formine (filaments non-branchés)
À quelle extrémité du nouveau filament est l’Arp2/3?
À l’extrémité moins (-)
Comment fonctionne la nucléation de filaments d’actine branchés par le complexe Arp2/3?
Nucléation sur un filament (mère) pré-existant (à 70°)
Arp2/3 est à l’extrémité moins (-) du nouveau filament (fille)
À quelle extrémité du nouveau filament est la formine lors de la nucléation?
À l’extrémité plus (+)
Considérant que les filaments d’actine sont très dynamiques, combien de temps durent la plupart des filaments?
<30 sec
Que cause la vitesse rapide à laquelle se polymérisent et dépolymérisent les filaments d’actine?
Réseau très adaptable
Réorganisation rapide du cytosquelette
Quel type de réseau forme l’Arp2/3?
Réseaux de filaments branchés
Le réseau de filaments d’actine exerce une ___________ à la membrane plasmique.
Force
➔ donne rigidité à la cellule, empêche déchirures
À quoi ressemble le cycle de vie des filaments d’actine (en gros)?
Nucléation à la membrane
Polymérisation (assemblage)
Dépolymérisation (désassemblage)
On répète!
Est-ce que la dépolymérisation peut se faire aux deux extrémités?
Oui
À quel moment se fait l’hydrolyse de l’ATP?
Après un certain délais, doit être sous forme d’ATP pour que le filament soit formé
Comment la cellule fait-elle pour migrer?
En utilisant son cytosquelette d’actine
- Utilise faisceaux contractiles cytoplasmiques et les extensions en feuillet (lamellipodes) ou en doigts (filopodes) dans l’extrémité conductrice de la cellule
Comment se fait l’action de la migration cellulaire?
Par protusion à l’extrémité conductrice et contraction à l’arrière, tout dépendant de l’actine
➔ Polymérisation de l’actine-F à l’extrémité plus (+, extrémité conductrice) pousse en avant la membrane plasmique
Que contiennent les microvillosités?
Des filaments d’actine en parallèle non branchés mais avec protéines de liaison qui séparent les filaments d’actine
Quel est le rôle de l’actine et de la myosine dans l’épithélium intestinale?
Maintenir la ceinture d’adhérence (zonula adherens)
Qu’est-ce que la ceinture d’adhérence?
Région d’adhérence entre les cellules nécessaire pour l’épithélium. Entoure chaque cellule, crée de la tension, cause la forme hexagonale des cellules
Que sont les cadhérines?
Protéines transmembranaires qui se lient ensemble dans leurs parties extracellulaires pour former la ceinture d’adhérence.
Se relient aux filaments d’actine qui eux se relient à la myosine-II à l’intérieure de la cellule.
Qu’est-ce que l’anneau contractile?
Division cellulaire: Assemblé après la séparation des chromosomes.
Se contracte et se ferme au niveau de la membrane plasmique.
Terminaison de la division cellulaire (contraction pince la cellule en 2)
L’anneau contractile est fait à base de quoi?
Filaments d’actine et myosine
À quoi peut-on comparer la myosine?
À un moteur moléculaire
Que peuvent former les molécules de myosine-II dans les cellules musculaires?
Des filaments bipolaires de myosine (filaments épais)
Qu’est-ce que le sarcomère?
Unité du muscle strié, séparés par des disques Z, contiennent les ligaments épais de myosine ainsi que les ligaments mince d’actine.
Comment se produit la contraction des muscles par rapport aux sarcomères?
Migration des têtes de myosine vers les extrémités
➔ Ce qui va raccourcir la taille des sarcomères, causant la contraction
Comment se produit le processus par lequel chaque tête de myosine se déplace vers l’extrémité d’un filament d’actine?
Chaque tête se lie à une molécule d’ATP (défait liaison entre myosine et ligament d’actine)
Suite à cette hydrolyse, changement de conformation de la myosine, déplacement de la tête, interaction entre la tête et le filament d’actine
Qu’est-ce qui arrive s’il n’y a pas d’ATP (par rapport au déplacement de la myosine)?
Pas d’ATP: tête myosine reste attachée au filament d’actine
➔ Crampes, rigidité cadavérique
Quels sont les rôles des filaments d’actine (exemples)
Endocytose (formation de vésicules)
Propulsion de vésicules “queues de comète” - Polymérisation induite à la surface des vésicules
(Transport de vésicules)
Donne des exemples de protéines de liaison.
Myosine
Fimbrine
CapZ (sur l’extrémité +)
Que sont les microtubules?
Cylindres creux composés d’hétérodimères de tubulines alpha & bêta liés à la GTP
Est-ce que les protofilaments peuvent exister tout seuls?
Non
Combien de protofilaments contient chaque microtubule?
13 protofilaments
Qu’est-ce qui est plus gros: Filaments d’actine ou microtubules?
Microtubules
Comment peut-on qualifier l’assemblage et le désassemblage des microtubules?
Actif
Que nécessite la dépolymérisation des microtubules?
L’hydrolyse de GTP
Quel est le site majeur de la nucléation des microtubules?
Le centrosome à l’extrémité moins (-)
Qu’y a-t-il autour du centrosome?
Matrice pericentriolaire
➔ Qui contient des sites de nucléation
À partir de quoi poussent les microtubules dans le centrosome? (Que sont les sites de nucléation de la matrice du centrosome?)
À partir des complexes d’anneaux de tubuline gamma.
Par quoi est contrôlée la polymérisation/dépolymérisation des microtubules?
Par la GTP
Qu’est-ce qui protège contre la dépolymérisation des microtubules (et “le catastrophe”)? (Quelle structure?)
Une coiffe GTP
(addition se fait plus vite que l’hydrolyse du GTP)
➔ Protofilaments contenant du GDP se détachent des parois du microtubule & la tubuline-GDP est libérée dans le cytosol
Qu’est-ce qui s’ajoute à l’extrémité du microtubule lors de la polymérisation?
Les molécules de GTP-tubuline
Qu’est-ce qui se fait plus vite: L’addition de molécules de GTP-tubuline ou l’hydrolyse du GTP?
L’addition de molécules de GTP-tubuline
(secondes vs minutes)
À quelle extrémité des microtubules s’ajoutent les molécules de GTP-tubuline?
Extrémité plus (+)
Vrai ou faux: Chaque microtubule grandit et se raccourcit de façon dépendante de ses voisins.
FAUX
➔ Façon indépendante
Quels sont les types de protéines associées aux microtubules (MAPs) ?
Découpeurs
Stabilisateurs / Déstabilisateurs
Moteurs
Nucléateurs
Quelles sont les deux familles de protéines motrices qui utilisent de l’ATP pour se déplacer?
Vers extrémité +: Kinésines
Vers extrémité -: Dynéine
Quel est une des rôles importants des protéines motrice de la cellule?
Transport de vésicules sur des grandes distances
Où a été découverte la kinésine?
Chez les axones des calmars géants
De quoi dépend le transport axonale?
De microtubules et de protéines motrices de type kinésine (transport vers le synapse) et dynéine (vers le corps cellulaire)
Dans quelle direction les protéines motrices transportent-elles leur cargo?
Kinésine: Vers le synapse
Dynéine: Vers le corps cellulaire
Qu’est-ce qui régule les microtubules?
Des modifications post-traductionelles (modifications par enzymes qui ajoutent des éléments au microtubule)
Est-ce que les microtubules sont tous pareils?
Non, il existe une grande variété de microtubules spécialisés avec différentes propriétés et différentes fonctions dans la cellule
Que contient le centrosome?
2 centrioles, 1 mère et 1 fille
Matrice péricentriolaire
➔ Composé de microtubules stables en triplets, entourés d’une matrice péricentriolaire
Où se produit la nucléation des microtubules?
Dans le centrosome
Où sont ancrées les extrémités - des microtubules?
Dans la matrice péricentriolaire
À quel moment se duplique le centrosome?
Pendant le cycle cellulaire (donc 1 ou 2 par cellule dépendant du stade)
Quel est le rôle des centrosomes par rapport aux microtubules pendant l’interphase & la mitose?
Organisation des microtubules interphasiques et du fuseau mitotique
Pourquoi les centrosomes sont-ils essentiel pendant la division cellulaire?
Pour coordonner les chromosomes pendant la division
À quoi s’attachent les kinétochores?
Aux extrémités + des microtubules
Qu’est-ce que le centromère?
Heterochromatine spécialisée avec histones spécialisés
Pourquoi le centromère recrute-t-il des protéines?
Pour assembler le kinétochore en prophase
Qu’est-ce que les microtubules font avec les kinétochores lors de la métaphase?
Les microtubules tirent sur les kinétochores pour aligner les chromosomes à la métaphase
Qu’est-ce que les microtubules font avec les kinétochores lors de l’anaphase?
Les microtubules tirent sur les kinétochore
Qu’est-ce que les kinétochores signalent?
Le début de l’anaphase
Qu’est-ce qui est plus long: Les cils ou les flagelles?
Les flagelles
De quoi sont formés les flagelles et les cils?
De microtubules
Quels sont les 2 types de cils?
Cils vibratiles (motiles)
Cils primaires (sensoriels)
Comment sont organisés les microtubules dans les cils vibratiles?
Organisation axoneme 9+2 avec dynéine
Comment sont organisés les microtubules dans les cils primaires (sensoriels)?
Organisation axoneme 9+0 (manquent les 2 microtubules centrales)
À quoi servent les cils vibratiles de la trachée?
Mouvement du mucus
À quels endroits dans le corps pouvons-nous trouver des cils vibratiles?
Épithélium respiratoire (trachée)
Cellules ciliées de l’épendyme (qui tapissent les ventricules cérébraux)
Oviducte (Trompe de Fallope)
(Multicilliés)
À quoi servent les cils vibratiles de l’oviducte (trompes de fallope)?
Mouvement des ovocytes
Où pouvons-nous trouver des cils primaires?
Presque toutes les cellules du corps
➔ Uniquement dans les cellules en quiescence (Phase G0, hors du cycle cellulaire)
Est-ce que les cils primaires sont mobiles?
Non, immobiles
Qu’est-ce qui arrive au cil primaire si la cellule rentre dans le cycle cellulaire?
Le cil est résorbé et les centrioles redeviennent un centrosome
De quoi est dérivé le cil primaire?
Du centrosome
Où se retrouve le 2e type de cil mobile 9+0?
Dans les cellules du noeud primitif embryonnaire
À quel moment se fait le disque embryonnaire?
Lors de l’embryogénèse
Que contient le disque embryonnaire?
Le noeud primitif embryonnaire
Que contient le 2e type de cil mobile 9+0?
Bras de dynéine
Quel type de mouvement fait le 2e type de cil mobile 9+0?
Rotation
De quoi sont composés les filaments intermédiaires?
De protéines filamenteuses
Quel type de filament du cytosquelette représente les filaments les moins dynamiques et les plus résistants à la tension?
Les filaments intermédiaire
Qu’est-ce que les protéines des filaments intermédiaires forment-elles?
Des tetramères anti-parallèles (donc non polaires)
Comment se lient les ULFs?
En filaments
Qu’est-ce que les tetramères forment?
Des “unit length filaments”
Quelle est la fonction des filaments intermédiaires?
Structurale
Élastique
Résistance à l’étirement (renforcent cellules contre lea agressions mécaniques)
Quel est le type de filament du cytosquelette le moins dynamique?
Les filaments intermédiaires
Dans quel type de cellules sont les filaments intermédiaires très importants?
Cellules qui subissent beaucoup de stress mécanique
À quoi sont attachés les filaments intermédiaires?
Les desmosomes sont attachés aux filaments intermédiaires
Que sont les lamines nucléaires?
Filaments intermédiaires de type V (dans tous les noyaux)
Enveloppe nucléaire soutenue par un filet de filaments intermédiaires, la lamina nucléaire composée de lamines
Les filaments intermédiaires sont impliqués dans plusieurs maladies via quels processus?
- Via la perte de résilience structurale des cellules
- Via l’accumulation d’agrégats des filaments
Quelles sont les différentes spécialisations du pôle apical de la cellule et de quoi sont-elles formées?
Microvillosités (actine)
Cils (microtubules)
Stéréocils (actine)
Comment se caractérise la polarité des cellules?
Par des spécialisations des différentes régions de la cellule
Est-ce que les stéréocils sont réellement des cils? Sinon, que sont-ils?
Non! Plutôt des microvillosités spécialisés à base d’actine
Où se retrouve les stéréocils dans le corps humain?
Cochlée
➔ Matrice extracellulaire gélatineuse déplacée par les ondes sonores
Quelles sont les spécialisations des surfaces latérales de la cellule?
Interdigitations
Jonctions:
Serrées
D’ancrage (Adhérentes & Desmosomes)
Communicantes (Gap)
Que sont les interdigitations latérales?
Repliements de membrane
Quel est le rôle des interdigitations latérales?
Faciliter les interactions intercellulaires dans l’épithélium
D’apical à basal, dans quel ordre se présentent les différents types de jonction de la surface latérale de la cellules?
Jonction serrée
Jonction adhérente
Desmosomes
Qu’est-ce que l’imperméabilité de la jonction serrée permet?
- Maintient les cellules ensembles
- Bloque le passage des ions entre les cellules
- Sépare la membrane apicale de la membrane latérale/basale (pas de diffusion de lipides ou de protéines)
Quel est le rôle de la jonction serrée (en gros)?
Sert de barrière
Décrit la structure générale des jonctions d’ancrage.
Protéines transmembranaires qui se lient et qui se connectent au cytosquelette (ex. cadhérines)
Où se retrouve la zonula adherens par rapport aux jonctions serrées?
En dessous
Est-ce que les desmosomes contiennent des cadhérines?
Oui
Qu’est-ce qui peut passer dans les jonctions gap?
Ions
Petites molécules
Quelles sont les spécialisations du pôle basal?
Invaginations de la membrane plasmique
Mécanismes d’ancrage à la lame (membrane) basale
Quelle est la différence entre les cadhérines des desmosomes vs jonction adhérente?
Desmosomes: Liés aux filaments intermédiaires
Ceinture d’adhérence: Liés aux filaments d’actine
Quelle est la particularité des jonctions gap?
Permettent une connexion électrique (important dans les cellules de muscle lisse et cardiaque)
Que sont les Invaginations de la membrane plasmique?
Repliements de la membrane plasmique pour augmenter la surface d’absorption
Quels sont les synonymes pour les contacts focaux?
Plaques focales
Foyers de contactes
Quel est le rôle des contacts focaux?
Signalisation & adaptation des cellules aux circonstances extérieures
Quels sont les étapes de la vie d’un filaments d’actine (branché et non-branché)?
Assemblage
Stabilisation & liaison
Désassemblage
Recyclage
Par quelle protéine se produit la nucléation de filaments d’actine non branchés?
Par les formines
Les filaments d’actine ont plusieurs protéines accessoires, quelles sont-elles?
Arp2/3
Cofiline
Profiline
CapZ
Tropomyosine
Myosine
Fimbrine
Qu’est-ce que la protéine CapZ des filaments d’actine?
Protéine de coiffe (bloquant l’extrémité)
Quelle est la protéine de coupure des filaments d’actine?
Cofiline
Quel type de protéine est la protéine Myosine des filaments d’actine?
Protéine motrice
Quel est le rôle de la protéine profiline?
Protéine séquestrant les monomères
Quel est le rôle de la protéine fimbrine des filaments d’actine?
Créer des faisceaux (dans les filopodes)
Quelle est la protéine de liaison latérale des filaments d’actine?
Tropomyosine
Quelles sont les étapes de la vie d’un réseau de filaments d’actine branché (quel cycle se répète toujours)?
Activation de la protéine Arp2/3 à la membrane plasmique
Polymérisation (assemblage)
Dépolymérisation (désassemblage)
On répète!
Quelle est la signification de l’acronyme ARP2/3?
Actin Related Proteins 2/3
Par quoi est stimulée la polymérisation d’actine?
Par la chémokine
Qu’est-ce qui avance le lamellipode?
La polymérisation d’actine
Qu’est-ce que la chimiotaxie?
Processus par lequel les signaux chimiques (ex. chémokine) déclenchent des changements dans le cytosquelette d’actine (ex. formation de projections comme les lamellipodes), facilitant ainsi le mouvement directionnel des cellules.
Combien de têtes possèdent les myosines?
2
Comment est-ce que les 2 têtes de la myosine contribuent à sa fonction motrice?
2 têtes mobiles s’inclinent au contact du filament d’actine (ressort qui se détend), tirant ainsi sur le filament.
Chaque tête se détache du filament & se redresse (ressort se tend) grâce à l’énergie fournie par l’hydrolyse d’ATP par un site ATPasique de la tête.
Est-ce que la myosine est présente dans toutes les cellules?
Oui
Dans quelles cellules la myosine prend la forme de filament, filament épais ou myofilament?
Seulement que dans les cellules musculaires
Combien de cil primaire y a-t-il par cellules?
Un seul
Comment fonctionne le cil primaire?
Comme un mécanorécepteur et/ou une antenne pour des ligands
Quelle structure est affectée dans les ciliopathies sensorielles?
Le cil primaire
Selon quoi les filaments intermédiaires diffèrent-ils?
Selon le type de tissu
Quel type de filament intermédiaire est retrouvé dans l’épithélium (peau, ongles, cheveux)?
Kératine
Quel type de filament intermédiaire est retrouvé dans les cellules musculaires?
Desmine
Quel type de filament intermédiaire est retrouvé dans les neurones?
Neurofilaments
Quel type de filament intermédiaire est retrouvé dans le tissu conjonctif?
Vimentine
Quel type de filament intermédiaire est retrouvé dans tous les noyaux?
Lamines nucléaires
Jusqu’où peuvent se prolonger les filaments intermédiaires de kératine? (où s’ancrent-ils)
Jusque dans les desmosomes, entre les 2 cellules
Qu’incluent les ciliopathies? (exemples de maladies/syndromes)
Maladie polykystique des reins
Cardiopathie congénitale
Syndromes
Que contient la zona occludens (jonction serrée)?
Occludines, claudines, protéines transmembranaires, probablement dans des radeaux lipidiques
Que permettent les jonctions gap?
Communication entre les cellules
De quoi sont formées les jonctions gap?
Connexines transmembranaires organisées en connexon
À quel moment les ions & petites molécules peuvent-ils passer à travers la jonction serrée?
Quand le connexon est ouvert
Quelle est une propriété importante des connexons des jonctions gap?
Les connexons permettent aussi une connexion électrique (important dans les cellules de muscle lisse et cardiaque)
Qu’est-ce qui induit et contrôle la fermeture des connexons de la jonction gap?
La fermeture est induite par [Ca2+] et [H+] et contrôlée par le potentiel de la membrane
Quelles sont les protéines transmembranaires qui relient la lame basale à la cellule qu’elle supporte (en général)?
Les intégrines
La lame basale est consituée d’une couche de glycoprotéines, quelles sont les principales?
Laminine
Fibronectine
Protéoglycanes (dont héparane sulfate)
Collagène de type IV
Perlécans
Quelles sont les différences et ressemblances entre les desmosomes et les hémidesmosomes?
Ressemblance: Se lient aux filaments intermédiaires
Différences: Au lieu de contenir des cadhérines qui lient 2 cellules ensemble, les hémidesmosomes contiennent des intégrines qui se lient à la lame basale
Qu’induit une variation de la tension exercée sur les contacts focaux/plaques focales/foyers de contact?
Induit par une cascade de signaux intracellulaires des modifications importantes de la synthèse protéique.
À quoi se lient les intégrines dans les contacts focaux?
À l’actine (au lieu des filaments intermédiaires comme dans les hémidesmosomes)
