Chapitre 19 : Le cytosquelette, les moteurs moléculaires et le transport intracellulaire

Qu’est-ce qu’un moteur moléculaire ?

Protéine transportant des molécules en utilisant de l’ATP

Quels sont les rôles du cytosquelette ?

Mouvement intracellulaire des molécules (important car la diffusion seule ne suffit pas) ; forme de la cellule (en lien avec sa fonction ; forme modifiable ou non) ; déplacement de la cellule ; cytokinèse (durant la mitose) : constriction de la cellule et séparation des constituants cytoplasmiques

De quoi se constitue le cytosquelette ?

Filaments d’actine (diamètre = 6 nm)

Filaments intermédiaires (diamètre = 10 nm)

Microtubules (diamètre = 20 nm)

Qu’est-ce que l’actine et à quoi sert-elle (hors cellule musculaire) ?

Protéine interrupteur abondante dans tous types cellulaires eucaryotes, s’assemblant différemment selon le type cellulaire.

Forme des microvillosités, maintien la forme cellulaire, participe au déplacement cellulaire et aux changements de forme de la cellule.

Décrire le mécanisme d’assemblage/désassemblage de l’actine

1) Liaison monomère d’actine à de l’ATP (accélère la polymérisation)

2) Liaison monomère d’actine au niveau de l’extrémité + du microfilament

3) Hydrolyse de l’ATP en ADP quand actine liée

4) Dissociation du monomère d’actine lié à l’ADP (allongement de la molécule uniquement si le monomère lié à l’ATP est ajouté avant la dissociation de celui lié à l’ADP)

Seules les cellules musculaires sont capables de se contracter. V ou F ?

Faux, les cellules non-musculaires le peuvent aussi (contraction = ramassage de la cellule sur elle-même), grâce à la myosine II (dimérique, ne se regroupant pas en faisceaux) formant des agrégats bipolaires permettant d’excercer une force contractile sur la membrane cellulaire où les filaments d’actine sont ancrés.

Contrôle de la contraction par phosphorylation des chaînes légères

Qu’est-ce que la minimyosine ?

3ème type de myosine, s’arrangeant en dimère et impliquée dans les transports de vésicules. Sa chaîne coiled-coil est beaucoup moins longue et sa queue est capable de s’attacher à des structures comme les vésicules transportées sur les filaments d’actine (le type de queue variant selon le type de la vésicule).

Qu’est-ce qu’un microtubule ?

Polymérisation de tubuline (protéine interrupteur formée de dimère de tubuline α et β) formée de 13 protofilaments dessinant un tube creux. Polymérisation instable (extrémité + non-protégée, or c’est là que se font le (dés)assemblage rapides).

Qu’est-ce qu’un centrosome ?

Centre d’organisation microtubulaire (MTOC), structure proche du noyau, formée de 2 centrioles (structure composée de tubuline 𝛄 d’où irradient les microtubules) qui protègent l’extrémité - et grandissent au hasard dans toutes les directions.

Décrire le mécanisme de formation du centrosome

1) Association d’un GTP à la tubuline libre

2) GTP-tubuline ajoutée à microtubule en formation (l’extrémité + protégée par l’activité GTPase latente de la tubuline jusqu’à la formation)

3) Hydrolyse lente pour attendre un nouvel ajout de GTP-tubuline avant le désassemblage

→ permet la construction de cils, flagelles et autoroutes vésiculaires

Quels sont les 2 types de moteurs moléculaires dépendant de l’ATP et leur structure générale ?

Kinésine (déplacement - → +) et dynéine (déplacement + → -)

Tête (partie accrochée aux microtubules) + queue (partie accrochée au cargo via des chaînes légères [19 différentes en tout])

La dynéine axonémique ne peut être retrouvée qu’au sein de l’axone d’un neurone. V ou F ?

Faux, on la retrouve dans les cils et les flagelles ; la dynéine cytoplasmique, elle, se retrouve dans toute la cellule

Quelles structures permettent un mouvement cellulaire grâce aux microtubules ?

Cils et flagelles. Tous deux partent d’un corps basal de structure similaire à un centriole, associé à des dynéines axonémiques utilisant l’ATP pour se déplacer ; la queue s’attache elle à un autre microtubule partenaire. Le mouvement de battement est provoqué par le glissement des microtubules les uns sur les autres.

Décrire le mécanisme de la mitose.

1) Disparition de la membrane nucléaire et duplication des centrosomes

2) Centrosomes migrent vers les pôles opposés de la cellule

3) Formation du fuseau mitotique par microtubules àpd centrosomes (2 types : kinétochores accrochés au centromère et fibres polaires)

4) Chromosomes arrangés sur la plaque équatoriale

5) Séparation des chromosomes (raccourcissement des kinétochores)

6) Éloignement des 2 pôles (déplacement des kinésines attachées aux fibres polaires)

Quels sont les principaux types de filaments intermédiaires ?

Kératine (épiderme : robustesse peau + formation cheveux et ongles)

Lamine (surface interne du feuillet interne de l’enveloppe nucléaire)

Neurofilaments (cellules nerveuses : rigidité mécaniques axones/dendrites)

Desmine (disque Z des cellules musculaires striées

La phalloïdine, la cytochalasine, la colchicine, la vincristine et vinblastine sont des drogues agissant sur le cytosquelette. V ou F ?

Vrai. Phalloïdine = produite par l’amanite phalloïde, cytochalasine par un autre champignon, stabilisant les filaments d’actine et empêchant l’anneau d’actine de se former lors de la cytokinèse.

Colchicine (crocus) : empêche l’assemblage des monomères de tubuline

Vincristine/vinblastine : alcaloïdes empêchant tout mouvement/réarrangement au niveau des faisceaux de microtubules