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Cytosquelette

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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 Ă©pais
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 monomÚres 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, AccélÚre polymérisation (séquestration des monomÚres) -Cofiline = Coupe filaments et accélÚre dépolymérisation
Structures Ă  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 parallÚle -Réseau branché
Structures ayant des réseaux branchés d'actine
-Lamellipode -Cortex cellulaire
Structures ayant des filaments en parallĂšle 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 mÚre -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 polymĂ©risation
-Assemblage -Stabilisation et liaison -DĂ©sassemblage -Recyclage
CapZ
-ProtĂ©ine de coiffe bloquant l'extrĂ©mitĂ© -EmpĂȘche dĂ©polymĂ©risation
Fimbrine
Crée des faisceaux (dans les filopodes)
Tropomyosine
Protéine de liaison latérale
Vrai ou faux? Les filaments d'actine sont trĂšs 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 rĂŽle 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'arriÚre 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 -Entraßne protrusion par lamellipodes
Filaments qui compose les microvillosités
Filaments d'actine en parallÚle (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 tĂȘtes mobiles qui s'inclinent au contact de lactine -Se dĂ©tache de l'actine avec l'hydrolyse de l'ATP -Existe sous plusieurs isoformes, prĂ©sente dans toutes les cellules
Mysosine dans les cellules musculaires
-Formation de filament épais, bipolaires (myofilament) -Compose les sarcomÚres avec l'actine (bandes minces/blanches) -Bandes épaisses/foncées
Composition des muscles en "ordre croissant"
-Myosine et actine forment les sarcomĂšres -SarcomĂšres 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 tĂȘtes de myosine se dĂ©placent vers l'extrĂ©mitĂ© (+) de l'actine
Étapes de la contraction musculaire
1) ATP se lie Ă  l'arriĂšre de la tĂȘte de myosine dans la fente et rĂ©duit son affinitĂ© avec l'actine permettant le mouvement 2) Hydrolyse de l'ATP ce qui entraĂźne un changement de conformation de la tĂȘte lui permettant de se dĂ©placer sur le filament d'actine 3) Liaison entre la tĂȘte et nouveau site sur l'actine entraĂźnant le relĂąchement de phosphate inorganique 4) Coup de force est dĂ©clenchĂ©, la tĂȘte de myosine retourne Ă  sa conformation originale, liĂ©e Ă  l'actine sans prĂ©sence d'ATP mais un autre endroit sur la filament
Autres rĂŽles 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'hétérodimÚres 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)
RĂŽle 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 protÚge -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
2 centrioles
-1 mĂšre -1 fille
Structure du centrosome
-Contient 2 centrioles -Microtubules stables entourés d'une matrice péricentriolaire -Extrémités (-) des microtubules sont ancrés dans la matrice péricentriolaire
ContrĂŽle de la division cellulaire par les mircotubules
Coordonnent les chromosomes
Deux lieux d'attache des microtubules
-Centrosome -Kinétochore
Formation du kinétochore
-CentromÚre formé de chromatine et histones recrute des protéines pour assembler kinétochore -Pendant la prophase
RÎle des kinétochores
-Site de liaison (+) des microtubules -Microtubules tirent sur kinétochores pour aligner les chromosomes pendant métaphase -Signalent début de l'anaphase -Microtubules tirent sur les kinétochores en anaphase
Composantes du fuseau mitotique
-ADN -Microtubules -Kinétochores
Structures formées de microtubules
-Cils (plus court) -Flagelles (plus long)
2 types de cils
-Cils vibratiles = motiles, 9 MT périphériques et 2 MT centraux -Cils primaires = sensoriels, 9 MT périphériques
Battement de la flagelle
-ContrÎler par dynénine -Inhibition du glissement des dynénines d'un cÎté et activation de l'autre -Torsion de la queue créant le mouvement
Localisation de cils vibratiles
*cellules multi-ciliées* -Trachée (mouvement mucus) -Cellules ciliées de l'épendyme (ventricules cérébraux) -Trompe de Fallope (mouvement ovocytes)
Sections des cils
-AxonÚme (partie axiale et mobile) -Corpuscule basal (attache extrémité négative du cil)
Cil primaire
-Dérivée du centrosome et seulement présent hors du cycle cellulaire -Présent dans presque toutes les cellules -Immobile -1 par cellule -Mécanorécepteurs/antenne pour ligand
Filaments inermédiaires
-Protéines filamenteuses -Les moins dynamiques -Les plus résistants, Renforcent contre les agressions mécaniques -Squelette tenant les structures internes -TétramÚres - Unit length filaments - Filaments
Structure des filaments intermédiaires
TĂ©tramĂšres anti-parallĂšles (8) forment le filament en corde
Types de filaments intermédiaires
-Kératine (peau) -Desmine (cellules musculaires) -Neurofilaments (neurones) -Vimentine (tissu conjonctif) -Lamines nucléaires (noyaux, soutient enveloppe nucléaire)
Vrai ou faux? Les filaments intermédiaires sont non-polaires
Vrai, car ils sont anti-parallĂšles
Fonctions des filaments intermédiaires
-Structure -ÉlasticitĂ© -RĂ©sistance Ă  l'Ă©tirement
Spécialisation du pÎle apical
-Microvillosités (actine) -Cils (microtubules) -Stéréocils (actine)
Stéréocils
-Mécanotransducteurs de l'audition, Dans l'oreille -Microvillosités spécialisées, PAS DES CILS -Différentes tailles -Sensibles aux ondes sonores -Mouvement des cils entraßne dépolarisation membrannaire et transmission du signal
Spécialisations des surfaces latérales
-Interdigitations -Jonctions
Différents types de jonctions
-Serrées -D'ancrage (Jonctions adhérentes/Desmosomes) -Communicantes (Gap)
Interdigitations latérales
-Replis -Facilitent interactions intercellulaires dans l'épithélium
Complexes de jonctions apical vers basal
-Jonction serrées -Jonctions ahérentes -Desmosomes
Jonctions serrées (zona occludens)
-Contient occludines et claudines sur des radeaux lipidiques (protéines transmembranaires) -Maintient les cellules ensembles et bloque le passage des ions -Séparation membrane apicale des membranes latérale/basale -Pas de diffusion de lipides ou de protéines
Structure générale des jonctions d'ancrage
Protéines transmembranaires qui se lient et se connectent au cytosquelette (cadhérines)
Desmosome
-Liaison de deux cellules ensemble -Contiennent cadhérines (transmembranaires), connexion avec les filaments intermédiaires cytoplasmiques
Lieux oĂč on retrouve des jonctions adhĂ©rentes
Dans la ceinture d'adhérence de l'épithélium intestinale
Jonctions communicantes
-Communication entre les cellules -Passage de petites molécules/ions -Connexion électrique (muscle cardiaque) -Formées de connexines transmembranaires organisées en connexon
Spécialisations du pÎle basale
-Invaginations de la membrane plasmique -MĂ©canismes d'ancrage Ă  la lame basale
RĂŽle des invaginations de la membrane plasmique
Augmenter la surface d'absorption
Lame basale
-Sécrétée par la cellule qu'elle supporte -Liée à la cellule par des intégrines -Fixer la cellule et Lien physique avec son environnement -Cellules épithéliales, musculaires, gliales
Glycoprotéines qui forment la lame basale
-Laminine -Fibronectine -Protéoglycanes -CollagÚne type IV -Perlécans
HĂ©midesmosomes
-Se lient aux filaments intermédiaires du cytosquelette -Contiennent des intégrines qui se lient à la lame basale (pas de cadhérines)
Contacts focaux
-Signalisation + adaptation cellules aux circonstances extérieures -Variation de tension entraßne cascade de signalisation intracellulaire pour modifier synthÚse protéique -Liaison des intégrines et de l'actine