Biologie Cellulaire - PASS Sorbonne Université

Flashcards de vocabulaire couvrant l'ensemble du programme de biologie cellulaire (membranes, cytosquelette, noyau, cycle cellulaire, mitose, méiose, systèmes endomembranaires, destins cellulaires et jonctions).

Bicouche lipidique

Organisation spontanée en double feuillet des phospholipides membranaires, dissimulant les chaînes hydrophobes à l'intérieur et exposant les têtes hydrophiles vers les milieux aqueux.

Flippase

Protéine membranaire qui transporte spécifiquement certains phospholipides d'un feuillet à l'autre en consommant de l'ATP, maintenant l'asymétrie membranaire.

Scramblase

Transporteur membranaire activé lors de l'apoptose qui mélange les phospholipides entre les deux feuillets, provoquant l'exposition de phosphatidylsérine (PS) sur le feuillet externe.

Ancre GPI

Résidu glycosylphosphatidylinositol fixé dans la lumière du réticulum endoplasmique par glypiation, permettant d'ancrer de façon covalente une protéine au feuillet externe de la membrane plasmique.

Modèle de la mosaïque fluide

Modèle proposé par Singer et Nicolson en 1972 selon lequel les lipides et les protéines membranaires sont libres de se mouvoir latéralement au sein du plan de la membrane.

Radeau lipidique (raft)

Microdomaine membranaire enrichi en cholestérol et en sphingolipides, résistant aux détergents et servant de plateforme d'assemblage pour concentrer des protéines de signalisation.

Spectrine

Protéine fibrillaire dimérique formant le squelette sous-membranaire du globule rouge, organisée en réseau autour de complexes jonctionnels contenant de l'actine.

Ankyrine

Protéine de liaison du globule rouge qui arrime le réseau sous-membranaire de spectrine à la protéine transmembranaire bande 3.

Bande 4.1

Protéine de liaison qui relie les complexes de jonction (spectrine/actine) à la protéine transmembranaire glycophorine dans la membrane de l'érythrocyte.

Diffusion simple

Transport passif non saturable à travers la bicouche lipidique, sans protéine de transport, réservé aux petites molécules hydrophobes ou apolaires ($\text{PM} < 1000\,\text{Da}$).

Récepteur nicotinique à l'acétylcholine

Canal cationique ligand-dépendant s'ouvrant après fixation d'acétylcholine sur deux sites extracellulaires pour laisser entrer massivement le $Na^+$ dans la cellule excitable.

Pompe $Na^+/K^+$ ATPase

Transporteur actif primaire qui consomme de l'ATP pour expulser $3\,Na^+$ et faire entrer $2\,K^+$ contre leurs gradients de concentration électrochimiques respectifs.

SGLT1

Cotransporteur symport apical des entérocytes qui fait entrer du glucose contre son gradient de concentration en utilisant le gradient favorable de $2\,Na^+$.

Transporteurs GLUT

Famille de perméases transmembranaires à 12 domaines hélicoïdaux assurant le transport facilité et saturable du glucose selon son gradient de concentration.

Filaments intermédiaires

Filaments protéiques rigides de $10\,\text{nm}$ de diamètre, formés de 8 octamères de monomères en hélice $\alpha$ à répétitions heptades, assurant le maintien de l'architecture cellulaire et tissulaire.

Cytokératine

Famille de filaments intermédiaires spécifiques des cellules épithéliales, reliant les desmosomes et les hémidesmosomes pour conférer une résistance mécanique aux tissus.

Microtubule

Tube creux de $25\,\text{nm}$ de diamètre formé de 13 protofilaments d'hétérodimères d'$\alpha$ et $\beta$-tubuline, polarisé avec une extrémité (+) dynamique et une extrémité (-).

Instabilité dynamique

Alternance continue de polymérisation rapide (stabilisée par une coiffe GTP) et de dépolymérisation catastrophique rapide (lorsque le GDP-$\beta$-tubuline est exposé) à l'extrémité (+) du microtubule.

Kinésine

Moteur moléculaire tétramérique consommant de l'ATP pour déplacer des cargaisons le long des microtubules vers leur extrémité (+) périphérique.

Dynéine

Moteur moléculaire multiprotéique consommant de l'ATP pour déplacer des cargaisons le long des microtubules en direction de l'extrémité (-) centrosomale.

Centrosome

Principal centre organisateur des microtubules (MTOC) constitué de deux centrioles perpendiculaires en 9 triplets de microtubules entourés d'une matrice péricentriolaire contenant des anneaux de $\gamma$-TuRC.

Axonème

Structure motrice centrale des cils et flagelles formée de 9 doublets de microtubules périphériques reliés par la nexine et entourant une paire centrale, animée par des bras de dynéine ciliaire.

Microfilaments d'actine

Polymères hélicoïdaux flexibles de $7\text{ à }8\,\text{nm}$ de diamètre formés d'actine globulaire liée à l'ATP, polarisés avec une polymérisation préférentielle au pôle (+).

Cytochalasine

Drogue pharmacologique qui bloque la polymérisation des microfilaments d'actine en se fixant spécifiquement sur leur extrémité (+).

Phalloïdine

Toxine fongique issue de l'amanite phalloïde qui stabilise les microfilaments d'actine et bloque leur dépolymérisation en formant des ponts entre les sous-unités.

Complexe ARP2/3

Complexe protéique initiant la nucléation de nouveaux microfilaments d'actine selon un angle de $70^\circ$ par rapport au filament initial, formant un réseau branché dans le cortex et les lamellipodes.

Fibres de stress

Faisceaux contractiles intracellulaires constitués de 10 à 30 microfilaments d'actine antiparallèles associés à la myosine II, tendus entre des plaques d'adhésion focale.

Nucléoporines

Ensemble d'environ une trentaine de protéines formant le complexe du pore nucléaire aqueux à travers la double enveloppe nucléaire.

Lamines

Filaments intermédiaires de types A, B et C formant un maillage en filet sous la membrane nucléaire interne (lamina), maintenant la structure du noyau et régulant la chromatine.

Nucléosome

Unité fondamentale de la chromatine constituée d'un octamère d'histones ($2\times H2A$, $2\times H2B$, $2\times H3$, $2\times H4$) autour duquel s'enroule la double hélice d'ADN.

Euchromatine

Fraction décondensée et claire de la chromatine dispersée dans le nucléoplasme, transcriptionnellement active et accessible aux ARN polymérases.

Hétérochromatine

Fraction fortement condensée et sombre de la chromatine, localisée préférentiellement en périphérie contre la membrane interne, transcriptionnellement inactive.

Nucléole

Sous-compartiment nucléaire dépourvu de membrane entourant les organisateurs nucléolaires des chromosomes 13, 14, 15, 21 et 22, où est transcrit l'ARNr 47S et où s'assemblent les sous-unités ribosomiques.

Séquence NLS (Nuclear Localization Signal)

Séquence peptidique spécifique portée par une protéine destinée au noyau, reconnue par les importines pour permettre son importation active à travers les pores nucléaires.

CDK (Cyclin-Dependent Kinase)

Kinase catalytique moteur du cycle cellulaire, présente en quantité constante mais inactive jusqu'à son association avec une cycline et sa phosphorylation par la CAK.

Cycline

Sous-unité régulatrice d'une CDK dont la concentration oscille au cours du cycle cellulaire par vagues successives de transcription et de protéolyse ciblée par le protéasome.

Activation de la Cdk par la CAK

Phosphorylation activatrice sur Thr 160/161 de la sous-unité catalytique Cdk réalisée par la kinase CAK uniquement lorsque le dimère avec la cycline est assemblé.

Wee1 / Myt1

Kinases qui phosphorylent de façon inhibitrice les complexes CDK/cycline sur la thréonine 14 et la tyrosine 15 pour bloquer temporairement leur activité enzymatique.

Cdc25

Phosphatase activatrice qui élimine les phosphates inhibiteurs apposés par Wee1/Myt1 sur les CDK, débloquant l'activité kinasique des complexes CDK/cycline.

Point de restriction (Point R)

Point de contrôle critique situé en phase G1 tardive au-delà duquel la cellule devient totalement indépendante des facteurs mitogènes pour achever son cycle de division.

Protéine Rb (Rétinoblastome)

Protéine régulatrice qui, sous forme non phosphorylée, séquestre et inactive le facteur de transcription E2F, bloquant ainsi la transition de la phase G1 vers la phase S.

Facteur E2F

Facteur de transcription libéré lors de la phosphorylation de Rb par CDK4/6-Cycline D, stimulant la transcription des gènes nécessaires à la phase S (dont les cyclines E et A).

Protéine p53

Facteur de transcription « gardien du génome » stabilisé et activé lors de dommages à l'ADN, induisant l'expression du CKI p21 pour stopper le cycle en G1/S ou déclenchant l'apoptose.

Cohésine

Complexe protéique en anneau à 4 sous-unités déposé dès la phase G1 le long de l'ADN et maintenant solidaires les deux chromatides-sœurs jusqu'au début de l'anaphase.

Condensine

Complexe protéique à 5 sous-unités activé par le MPF en prophase, enroulant et compactant l'ADN de chaque chromatide individuelle après action de la topoisomérase.

MPF (Mitosis Promoting Factor)

Complexe CDK1/Cycline B phosphorylant de multiples substrats (lamines, condensines, histones) pour déclencher l'entrée en mitose et la transition prophase/métaphase.

Microtubules du fuseau mitotique

Organisation mitotique bipolaire comprenant les microtubules kinétochoriens attachés aux chromosomes, les microtubules polaires interdigités au centre et les microtubules astériens rayonnant vers le cortex.

Kinétochore

Structure multiprotéique assemblée sur l'ADN satellite centromérique, formée d'une plaque interne et d'une plaque externe où viennent s'ancrer les microtubules du fuseau.

Complexe APC/C

Ubiquitine ligase E3 activée par Cdc20 en fin de métaphase, provoquant la dégradation de la sécurine et de la cycline B par le protéasome pour autoriser le déclenchement de l'anaphase.

Séparase

Endopeptidase libérée de la sécurine lors de la métaphase, chargée de cliver la sous-unité Scc1 de la cohésine pour désolidariser les chromatides-sœurs.

Complexe synaptonémal

Structure protéique transitoire en échelle assemblée au stade zygotène reliant les deux chromosomes homologues distants de $100\,\text{nm}$ pour permettre la recombinaison.

Crossing-over

Événement de recombinaison homologue au stade pachytène de prophase I méiotique aboutissant à un échange réciproque de segments d'ADN entre chromatides non-sœurs.

Chiasma

Point de croisement physique visible au stade diplotène entre chromatides homologues, matérialisant l'emplacement d'un crossing-over survenu lors de la méiose I.

Protéine Sgo1 (Shugoshin)

Protéine protectrice qui préserve la cohésine au niveau des centromères en anaphase I, empêchant la séparation prématurée des chromatides-sœurs avant la méiose II.

Particule SRP

Ribonucléoprotéine cytosolique reconnaissant le peptide signal hydrophobe émergeant du ribosome, suspendant la traduction et guidant le complexe vers le récepteur SR du RE.

Translocon

Canal protéique transmembranaire de la membrane du réticulum endoplasmique par lequel le polypeptide en cours de synthèse est transféré vers la lumière du RE.

N-glycosylation

Transfert co-traductionnel en bloc dans le RE d'un oligosaccharide préformé de 14 sucres (sur dolichol-P) vers un résidu asparagine inséré dans un motif Asn-X-Ser/Thr.

Protéine BiP

Chaperonne résidente majeure de la lumière du RE (famille HSP70) liant les segments hydrophobes pour aider au repliement correct ou orienter les protéines anormales vers le système ERAD.

Réponse UPR (Unfolded Protein Response)

Cascade transcriptionnelle et traductionnelle déclenchée par la libération de BiP depuis les capteurs PERK, ATF6 et IRE1 lors de l'accumulation de protéines mal repliées dans le RE.

Protéines GEF et GAP

Régulateurs des petites protéines G : GEF active la protéine G en échangeant le GDP contre un GTP, tandis que GAP accélère l'hydrolyse du GTP en GDP, inactivant la protéine.

Manteau COPII

Revêtement vésiculaire recruté par la petite protéine G Sar1-GTP au niveau des sites de sortie ERES du RE pour acheminer les cargos vers la face cis de l'appareil de Golgi.

Manteau COPI

Revêtement vésiculaire recruté par la petite protéine G Arf1-GTP assurant le transport rétrograde du Golgi vers le RE ainsi que le flux antérograde intra-golgien entre citernes.

Protéines SNARE

Famille de protéines transmembranaires complémentaires (v-SNARE sur la vésicule, t-SNARE sur la cible) s'enroulant en faisceau pour forcer la fusion des bicouches lipidiques.

Signal Mannose-6-phosphate (M6P)

Étiquette glucidique phosphorylée apposée dans le Golgi cis sur les hydrolases acides, reconnue au niveau du TGN par le récepteur M6P-R pour leur tri vers les lysosomes.

Triskèle de clathrine

Complexe trimérique de clathrine formé de 3 chaînes lourdes et 3 chaînes légères s'assemblant spontanément en réseau polyédrique pour former la cage des puits d'endocytose et de tri.

Dynamine

GTPase à haute activité intrinsèque polymérisant en anneau hélicoïdal autour du cou des vésicules de clathrine et de cavéoline pour induire la scission membranaire par hydrolyse du GTP.

Adaptateur AP2

Complexe hétérotétramérique qui se lie simultanément au $PI(4,5)P_2$ de la membrane plasmique, aux motifs de tri des récepteurs et au triskèle de clathrine pour initier le puits d'endocytose.

Apoptosome

Complexe heptamérique cytosolique formé par l'association du cytochrome C libéré de la mitochondrie avec Apaf-1 et la procaspase 9, responsable de l'activation de la caspase 9.

Complexe DISC (Death-Inducing Signaling Complex)

Complexe d'initiation de la voie apoptotique extrinsèque formé après trimérisation d'un récepteur de mort membranaire, recrutement de l'adaptateur FADD et fixation de la procaspase 8.

Limite de Hayflick

Nombre maximal fini de divisions (environ 50 mitoses) qu'une cellule somatique humaine normale peut effectuer in vitro avant d'entrer en arrêt permanent de prolifération.

Phénotype SASP (Senescence-Associated Secretory Phenotype)

Sécrétion abondante de médiateurs pro-inflammatoires, de cytokines et de métalloprotéases par les cellules sénescentes actives sur leur micro-environnement autocrine et paracrine.

Cellules iPS

Cellules souches pluripotentes induites obtenues par reprogrammation génétique d'une cellule somatique différenciée au moyen des 4 facteurs de transcription Oct3/4, Sox2, c-Myc et Klf4.

Jonctions serrées (Zonula occludens)

Jonctions intercellulaires étanches formées d'occludines et de claudines fermant l'espace paracellulaire à l'apex des cellules épithéliales pour former une barrière sélective.

Desmosome (Macula adherens)

Point de contact intercellulaire en bouton-pression reliant les filaments intermédiaires via des plaques de desmoplakine/plakoglobine et des cadhérines spécialisées (desmogléine et desmocolline).

Jonction adhérente (Zonula adherens)

Jonction d'ancrage intercellulaire reliant les faisceaux de microfilaments d'actine par l'intermédiaire de cadhérines classiques et de caténines ($\alpha$, $\beta$, $\gamma$).

Connexon

Canal héxamérique transmembranaire formé de 6 sous-unités de connexines; l'abouchement de deux connexons forme une jonction gap perméable aux solutés de $\text{PM} < 1000\,\text{Da}$.

Intégrine

Hétérodimère transmembranaire formé de chaînes $\alpha$ et $\beta$ unies de manière non covalente, servant de récepteur majeur d'adhérence bidirectionnelle entre le cytosquelette et la MEC.

Plaque d'adhésion focale

Jonction d'ancrage cellule-matrice reliant la fibronectine extracellulaire aux microfilaments d'actine intracellulaires par l'intermédiaire d'intégrines et de protéines comme la taline et la vinculine.

Hémidesmosome

Jonction d'ancrage cellule-matrice fixant les filaments intermédiaires (kératine) à la laminine de la lame basale via l'intégrine $\alpha_6\beta_4$ et la plectine.

Acide hyaluronique

Seul glycosaminoglycane (GAG) non sulfaté et non lié de manière covalente à un axe protéique, servant d'échafaudage central pour former de volumineux agrégats hydratés.

Décorine et Aggrécan

Deux protéoglycanes majeurs de la matrice extracellulaire : la décorine (le plus petit protéoglycane) et l'aggrécan (le plus grand protéoglycane, constitué d'un long axe protéique riche en GAGs).

Lame basale

Spécialisation de la matrice extracellulaire sous-jacente aux épithéliums, composée d'un réseau de collagène de type IV, de laminine, de perlécan et d'entactine.