Microfilaments Flashcards
Définir la structure et la fonction des différents types de filaments d’actine
Les filaments d’actine sont des structures cytosquelettiques formées par des monomères d’actine qui s’assemblent en filaments fins et flexibles. Il existe principalement deux types de filaments d’actine :
- Filaments d’actine F : Ce sont des filaments polymérisés formés par des monomères d’actine (actine G) et sont responsables de la forme cellulaire, de la motilité cellulaire, de l’endocytose et de la division cellulaire (par exemple, lors de la formation du contractile ring lors de la cytokinèse).
- Filaments d’actine alpha : Ils sont présents dans les muscles et forment les myofibrilles, jouant un rôle crucial dans la contraction musculaire.
Les filaments d’actine participent également à la formation de structures comme les microvillosités et les fils contractiles dans les cellules non musculaires.
Expliquer le rôle de l’ATP dans la régulation des microfilaments
L’ATP est essentiel à la régulation des microfilaments en contrôlant leur polymérisation et leur dépolymérisation. Lorsqu’il est lié à l’actine, l’ATP favorise l’assemblage des monomères d’actine pour former des filaments. L’hydrolyse de l’ATP en ADP après l’incorporation dans les filaments induit un changement conformationnel qui rend les microfilaments moins stables et plus susceptibles de se dépolymériser. Cette dynamique entre polymérisation et dépolymérisation, régulée par l’ATP, est cruciale pour des processus comme la motilité cellulaire et la division cellulaire.
Définir le concept de tapis-roulant (treadmilling)
Le tapis-roulant (ou treadmilling) est un phénomène dynamique dans lequel les filaments d’actine se polymérisent à une extrémité (généralement l’extrémité positive) et se dépolymérisent à l’autre extrémité (l’extrémité négative). Cela crée un mouvement apparent du filament, où la longueur totale du filament reste constante, mais les monomères d’actine sont continuellement ajoutés à une extrémité et retirés de l’autre. Ce processus est essentiel pour des fonctions comme la motilité cellulaire, l’extension des filopodes et la régulation de la forme cellulaire.
Expliquer les mécanismes permettant l’assemblage et le désassemblage des filaments d’actine (voir objectif K1)
L’assemblage des filaments d’actine commence par la polymérisation des monomères d’actine (actine G) en filaments (actine F) lorsque l’ATP est lié à l’actine. L’ATP favorise l’assemblage à l’extrémité positive (barbée), tandis que l’hydrolyse de l’ATP en ADP après incorporation dans le filament rend l’actine moins stable. Le désassemblage des filaments d’actine se produit principalement à l’extrémité négative (pointue), où les monomères d’actine ADP se détachent plus facilement. Ce processus d’assemblage et de désassemblage, régulé par l’ATP et des protéines régulatrices comme la cofiline et la profiline, permet à la cellule de moduler la dynamique du cytosquelette pour des processus comme la motilité et la division cellulaire.
Expliquer le rôle des protéines de réticulation
Les protéines de réticulation jouent un rôle clé dans la structuration du cytosquelette en reliant les filaments d’actine entre eux ou à d’autres structures cellulaires. Elles permettent de former un réseau tridimensionnel dense et stable qui soutient la cellule, contrôle la forme cellulaire, et facilite des processus comme la motilité cellulaire et la division. Des exemples de protéines de réticulation incluent la filamine et la spectrine, qui organisent les filaments d’actine en structures comme les lamellipodes et les microvillosités.
Expliquer le rôle du cytosquelette d’actine dans la migration cellulaire
Le cytosquelette d’actine joue un rôle crucial dans la migration cellulaire en permettant la formation de projections cellulaires, telles que les lamellipodes et les filopodes, qui sont essentielles pour l’adhésion et le déplacement de la cellule. Lors de la migration, les filaments d’actine s’assemblent à l’avant de la cellule pour pousser la membrane cellulaire, tandis que les filaments se désassemblent à l’arrière pour permettre à la cellule de se replier. Ce processus est régulé par des protéines comme la cofiline (qui favorise le désassemblage) et la profiline (qui favorise l’assemblage), permettant un mouvement coordonné et directionnel.
