Fonctions du cytosquelette
-Forme de la cellule -Stabilité et résistance -Transport intracellulaire -Migration + division cellulaire
3 types de filaments du cytosquelette
-Microtubules -Filament intermédiaires -Actine
Filaments du cytosquelette les plus minces
Actine
Filaments les plus dynamiques du cytosquelette
Actine
Filaments les moins dynamiques du cytosquelette
Filaments intermédiaires
Filaments du cytosquelette les plus épais
Microtubules
Vrai ou faux? Chaque composant du cytosquelette a une propre distribution qui lui est propre
Vrai, réseaux distincts
Composition de l'actine
-2 protofilaments torsadés, ne peuvent exister seuls -Filaments composés de monomères d'actine -Filaments 5 nm
Polymérisation de l'actine
-Actine-G se polymérise en actine-F -Processus actif -Nucléation catalysée par protéines -Filaments polaires donc extrémité (+) et extrémité (-) -Polymérisation = à l'extrémité (+) -Dépolymérisation = à l'extrémité (-)
2 protéines accessoires de la polymérisation de l'actine
-Profiline = Inhibe nucléation spontannée, Accélère polymérisation (séquestration des monomères) -Cofiline = Coupe filaments et accélère dépolymérisation
Structures à base de filaments d'actine
-Microvillosités -Fibre de stress -Lamellipodes ou Filopodes -Anneau contractile dans la division cellulaire
2 types d'organisation des filaments d'actine
-Filaments en parallèle -Réseau branché
Structures ayant des réseaux branchés d'actine
-Lamellipode -Cortex cellulaire
Structures ayant des filaments en parallèle d'actine
-Microvillosités -Filopodes -Ceinture d'adhérence -Fibres de stress -Anneau contractile (division cellulaire)
2 mécanismes de la nucléation de l'actine-F
-Complexe Arp2/3 (filaments branchés) -Formine (filaments non-branchés)
Nucléation par le complexe Arp2/3
-Actin-related proteins 2/3 -Se fait à 70 degrés sur un filament mère -Arp 2/3 à l'extrémité (-) du nouveau filament
Nucléation par les formines
-Formine attachée à l'extrémité (+) du nouveau filament -Capte actine-ATP et l'ajoute à l'extrémité (+)
Étapes du processus de polymérisation
-Assemblage -Stabilisation et liaison -Désassemblage -Recyclage
CapZ
-Protéine de coiffe bloquant l'extrémité -Empêche dépolymérisation
Fimbrine
Crée des faisceaux (dans les filopodes)
Tropomyosine
Protéine de liaison latérale
Vrai ou faux? Les filaments d'actine sont très dynamiques
Vrai, leur durée de vie est inférieure à 30 secondes en moyenne
Ce que le réseau de filaments d'actine sur la membrane
Force
Structures cellulaires jouant un rôle dans la migration cellulaire
-Faisceau contractile (dans les deux directions) -Lamellipode (direction migration) -Filopode (direction migration)
Migration cellulaire
-Fibres d'actine vont pousser la membrane cellulaire vers l'avant (protrusion) -Myosine-II se contracte à l'arrière de la cellule -Foyers de contact sont défaits et refaits
Chimiotaxie
-Migration d'un cellule vers un signal -Polymérisation de l'actine stimulée par la présence de chémokine qui est détectée par des récepteurs sur la memrbrane -Entraîne protrusion par lamellipodes
Filaments qui compose les microvillosités
Filaments d'actine en parallèle (épithélium intestinale)
Zone qui forme la ceinture d'adhérence
-Zonula adherens -Tout le long de l'épithélium -Contient des cadhérines
2 composantes qui maintiennent la ceinture d'adhérence
-Myosine -Actine
Vrai ou faux? La ceinture d'adhérence est instable
Faux, les filaments sont instables mais la ceinture est stable
Anneau contractile
-Filaments d'actine et de myosine -Contraction pince la cellule en deux lors de la division
Structure myosine
-2 têtes mobiles qui s'inclinent au contact de lactine -Se détache de l'actine avec l'hydrolyse de l'ATP -Existe sous plusieurs isoformes, présente dans toutes les cellules
Mysosine dans les cellules musculaires
-Formation de filament épais, bipolaires (myofilament) -Compose les sarcomères avec l'actine (bandes minces/blanches) -Bandes épaisses/foncées
Composition des muscles en "ordre croissant"
-Myosine et actine forment les sarcomères -Sarcomères forment les myofibrilles -Myofibrilles forment les fibres musculaires -Fibres musculaires forment des faisceaux -Faisceaux forment des muscles
Vrai ou faux? Les filaments d'actine et de myosine raccourcissent lors de la contraction musculaire
Faux, ils glissent les uns sur les autres sans raccourcir. Les têtes de myosine se déplacent vers l'extrémité (+) de l'actine
Étapes de la contraction musculaire
ATP se lie à l'arrière de la tête de myosine dans la fente et réduit son affinité avec l'actine permettant le mouvement
Hydrolyse de l'ATP ce qui entraîne un changement de conformation de la tête lui permettant de se déplacer sur le filament d'actine
Liaison entre la tête et nouveau site sur l'actine entraînant le relâchement de phosphate inorganique
Coup de force est déclenché, la tête de myosine retourne à sa conformation originale, liée à l'actine sans présence d'ATP mais un autre endroit sur la filament
Autres rôles des filaments d'actine
-Endocytose (formation de vésicules) -Propulsion de vésicules -Transport des vésicules -Translocation sur des petites distances
Structures des microtubules
-20 nm -Cylindre creux d'hétérodimères de tubulines alpha/béta liés à la GTP -13 protofilaments forment 1 microtubule -Polaires
Polymérisation des microtubules
-Actif -Dépolymérisation nécessite hydrolyse GTP -Nucléation par centrosome à extrémité (-)
Composition du centrosome
-Paire de centrioles -Matrice du centrosome -Sites du nucléation (complexes d'anneaux de gama-tubuline)
Rôle de la coiffe GTP
Protéger contre la dépolymérisation
Polymérisation des microtubules
-Molécules de tubuline porteuse de GTP se lient au mircotubule -Addition de ces molécules est plus rapide que l'hydrolyse du GTP -Coiffe GTP protège -Prend quelques minutes
Dépolymérisation des microtubules
-La catastrophe -Protofilaments avec GDP se détachent du microtubule -Tubuline-GDP libérée dans le cytosol -Prends quelques secondes
Instabilité dynamique des microtubules
Polymérisation/dépolymérisation est indépendante pour chaque microtubule
Différentes fonctions des protéines associées aux microtubules
-Découpeurs (Spastine, Katanine) -Stabilisateurs/déstabilisateurs -Moteurs (Kinésines, Dynéine) -Nucléateurs
Kinésines
-Protéine motrice pour transport vésicules longue distance + axonal -Utilise l'ATP pour se déplacer vers l'extrémité (+) -Transport vers synpase -Découverte chez les calmars géants
Dynéine
-Protéine motrice pour transport vésicules longue distance + axonal -Utilise l'ATP pour se déplacer vers l'extrémité (-) -Transport vers corps cellulaire
Ce qui régule les microtubules
Modifications post-traductionnelles
Code de tubuline
Microtubules spécialisées avec propriétés différentes et fonctions différentes dans la cellule