Cytosquelette - Microtubules

Cytosquelette - Microtubules

• Microtubules sont un réseau de filaments protéiques flexibles et dynamiques, présents dans le cytoplasme des cellules eucaryotes. Ils organisent le cytoplasme, déterminent la forme des cellules et participent aux mouvements cellulaires.
• Les microtubules sont des tubes creux, composés de 13 protofilaments, formés par la polymérisation de dimères de tubuline α et β. Ils mesurent environ 25 nm de diamètre et leur longueur est variable.
• Les microtubules sont des structures dynamiques, en constante formation et destruction. Ils se forment à partir du centrosome, plus spécifiquement de l'anneau de tubuline γ.
• La polymérisation des microtubules implique la nucléation, où les dimères de tubuline α et β s'assemblent. Ensuite, la phase d'élongation s'ensuit, grâce à l'ajout de nouveaux dimères à l'extrémité (+) du microtubule. L’extrémité (+) est à croissance rapide, opposée à l'extrémité (-) qui se trouve près du centrosome.
• L'hydrolyse de GTP lié à la tubuline β joue un rôle crucial dans le processus de polymérisation. Après la liaison, le GTP est hydrolysé en GDP ce qui rend l'extrémité plus instable, et donc sujet à la dépolymérisation.
• Le treadmilling est un aspect dynamique des microtubules. Il correspond au déplacement des microtubules, où l'ajout de dimères à l'une des extrémités est compensé par la perte de dimères à l'autre extrémité, ce qui permet de maintenir la longueur du microtubule constante.
• L'instabilité dynamique des microtubules est la capacité des microtubules à osciller continuellement entre les cycles de polymérisation et de dépolymérisation. Le processus de catastrophe et de sauvetage décrit ce cycle. La catastrophe correspond à la dépolymérisation rapide de l'extrémité du microtubule, tandis que le sauvetage correspond à la transition vers la polymérisation.
• Les protéines associées aux microtubules (MAPs) jouent un rôle fondamental dans la régulation de la croissance, de la stabilisation, et du transport le long des microtubules.
• Les MAPs stabilisatrices aident à maintenir la stabilité des microtubules en participant au maintien du diamètre ou des connexions entre les microtubules.
• Les MAPs déstabilisatrices stimulent la fréquence de catastrophe et la dépolymérisation.
• Les microtubules servent à des fonctions telles que le transport intracellulaire, la division cellulaire, le transport des chromosomes lors de la mitose et la formation des cils et flagelles.
• Les cils et les flagelles sont des structures cellulaires composées de microtubules disposés dans la structure 9+2, formés à partir de corpuscules basaux.

Polarité des Microtubules

• Les microtubules possèdent une polarité, c'est-à-dire qu'ils ont une extrémité (+) qui croît plus vite qu'une extrémité (-). L'extrémité (-) est ancrée au centrosome.

Cibles de la chimiothérapie du cancer

• Certaines substances, telles que la colchicine, la vinblastine, la vincristine, et le taxol sont utilisées comme chimiothérapies car ils ciblent la formation de microtubules. Ces médicaments peuvent bloquer la polymérisation/dépolymérisation des microtubules, empêchant ainsi la division cellulaire des cellules tumorales.

Centrosomes

• Les centrosomes sont les centres organisateurs des microtubules (MTOC) dans les cellules animales. Ils sont constitués de deux centrioles, disposés perpendiculairement, à partir desquels les microtubules s'étendent. Ces structures ont une organisation structurale particulière, constituée de 9 triplets de microtubules.

MAPs (Microtubule-Associated Proteins)

• Les MAPs sont des protéines qui interagissent avec les microtubules, participant à leur stabilisation, à leur organisation et au transport le long des microtubules. Elles sont classées en stabilisatrices ou déstabilisatrices.

Fonctions des Cils et Flagelles

• Les cils et les flagelles sont des structures cellulaires qui se projettent à partir de la membrane plasmique. Ils sont utilisés pour le mouvement des cellules, le transport de particules et sont impliqués dans des fonctions spécifiques selon le type de cellule ou d'organisme. Leur mouvement est formé d'une phase de poussée et de récupération. Ils sont composés d'une structure centrale (l’axonème), avec une configuration 9+2.