La Matrice Cytoplasmique et le Cytosquelette

Ensemble complet de fiches de vocabulaire couvrant les propriétés physico-chimiques du cytosol, les filaments d'actine, de myosine, les filaments intermédiaires, les microtubules ainsi que l'organisation du cytosquelette.

Matrice cytoplasmique

Partie de la cellule située au-dehors du noyau et au-dehors des organites cytoplasmiques, également désignée sous les noms de hyaloplasme, cytosol, substance fondamentale du cytoplasme ou « soupe cellulaire ».

Phénomène Tyndall

Phénomène colloïdal consistant en la diffusion de la lumière à travers les particules colloïdales ($10^{-5} - 10^{-7}\,\text{cm}$), expliquant l'opalescence du cytosol obtenu après centrifugation d'un homogénat cellulaire.

Transition sol – gel

Passage réversible entre l'état de sol à basse viscosité (particules libres se mouvant indépendamment) et l'état de gel à haute viscosité (particules piégées dans un réseau retenant ions, sels minéraux et eau), caractéristique du dynamisme de la matière vivante.

Myosine

Protéine et mécano-enzyme (moteur cellulaire) d'environ $500\,000\,\text{daltons}$ ($500\,\text{kDa}$) formée de deux chaînes polypeptidiques lourdes tressées en spirale avec des têtes globulaires à activité ATPasique, associées à deux paires de chaînes légères.

Moteur cellulaire

Protéine douée d'une activité ATPasique qui utilise l'énergie dégagée par l'hydrolyse de l'ATP pour modifier sa conformation spatiale et se déplacer par rapport à une autre structure cellulaire.

Filament gros de myofibrille

Structure permanente de la cellule musculaire formée d'environ $500$ molécules de myosine, présentant une zone centrale « nue » de queues et deux zones périphériques garnies de têtes, entourée de $6$ filaments minces d'actine.

Actine G

Monomère globulaire d'actine en forme de poire, pourvu d'une fente contenant le complexe $Mg^{2+}\text{-ATP}$, dont le retrait entraîne la dénaturation de la protéine.

Actine F

Forme filamenteuse asymétrique de l'actine produite par polymérisation polarisée de monomères d'actine G orientés dans le même sens, comportant un bout « + » (vitesse d'élongation prédominante) et un bout « - » (vitesse de dissociation prédominante).

Cytochalasines

Métabolites sécrétés par des moisissures (fungi) qui inhibent la polymérisation de l'actine, provoquant des effets toxiques potentiellement mortels lors de mycoses chez les personnes immunodéprimées.

Phalloïdine

Alcaloïde extrait du champignon Amanita Phaloïdes inhibant la dépolymérisation des filaments d'actine et bloquant la transition sol – gel, menant à une insuffisance rénale chronique voire au décès.

Troponines

Protéines sphériques fixées de distance en distance sur les filaments minces musculaires, constituant le site de liaison des ions $Ca^{2+}$ qui déclenchent la contraction musculaire.

Tropomyosines

Protéines allongées recouvrant une grande partie des filaments minces d'actine dans les cellules musculaires, dont le changement de conformation sous l'effet du $Ca^{2+}$ démasque les sites d'interaction avec la myosine.

Filaments intermédiaires

Structures protéiques cytoplasmiques et nucléaires stables de $10\,\text{nm}$ de diamètre, formées par la copolymérisation tête-à-queue et les interactions latérales de plusieurs types de protéines fibrillaires distinctes.

Lamine nucléaire

Réseau de filaments intermédiaires tapissant la face interne de l'enveloppe nucléaire, commun à tous les types cellulaires.

Cytokératine (kératine)

Type de filament intermédiaire caractéristique des cellules épithéliales, formant des faisceaux très résistants dans les épithéliums durs (ongles, cheveux, couche cornée) ou présent dans les épithéliums mous (voies respiratoires, tube digestif).

Desmine

Protéine constitutive des filaments intermédiaires spécifiques des cellules musculaires, à l'exception des cellules musculaires lisses des parois vasculaires.

Vimentine

Protéine formant les filaments intermédiaires caractéristiques des cellules mésenchymateuses (fibroblastes, chondroblastes, macrophages, cellules endothéliales et cellules musculaires lisses vasculaires).

Neurofilaments

Filaments intermédiaires spécifiquement localisés dans les axones des neurones.

Filaments gliaux

Classe de filaments intermédiaires propres aux cellules névrogliques (névroglies).

Microtubules

Cylindres creux universels d'environ $25\,\text{nm}$ de diamètre formés de $13$ protofilaments longitudinaux résultant de l'assemblage tête-à-queue de dimères d'$\alpha$ et $\beta$ tubulines associés à du GTP.

Colchicine

Alcaloïde extrait de Colchicum autumnale qui bloque la polymérisation des microtubules, utilisé pour stopper la crise de goutte en empêchant l'exocytose des enzymes lysosomales et pour réaliser le caryotype.

Vinblastine et vincristine

Médicaments cytostatiques anticancéreux inhibant la polymérisation de la tubuline de l'appareil mitotique pour arrêter la division des cellules tumorales.

Taxol

Substance cytostatique (utilisée notamment dans le cancer ovarien) stabilisant les microtubules en empêchant leur dépolymérisation, ce qui bloque la division cellulaire.

Centrosome (centre cellulaire)

Centre d'organisation des microtubules composé de deux centrioles disposés perpendiculairement, entourés d'un matériel péricentriolaire dense d'où rayonnent les extrémités « - » des microtubules en interphase.

Gelsoline

Protéine cytosolique qui fragmente les filaments d'actine, provoquant la liquéfaction du cytoplasme par transition de l'état de gel à l'état de sol.

Cytosquelette

Réseau tridimensionnel intracellulaire d'eucaryotes formé de l'entrecroisement de microfilaments d'actine, de microtubules et de filaments intermédiaires, responsable de la morphologie cellulaire et de tous les mouvements internes.