Cytosquelette : Structure et Fonction

Le Cytosquelette : Structure et Fonction

• Le cytosquelette est un réseau de filaments protéiques dans le cytoplasme des cellules eucaryotes. Il détermine la forme cellulaire, la mobilité et l'organisation des organites.
• Le cytosquelette est dynamique grâce à la polymérisation et la dépolymérisation de ses composants.
• Composants principaux : microtubules, microfilaments d'actine et filaments intermédiaires.

Microtubules (MT)

• Structures tubulaires creuses de longueur variable.
• Diamètre extérieur : 25 nm, diamètre intérieur : 15 nm.
• Composés de 13 protofilaments.
• Chaque protofilament est constitué d'une séquence linéaire de protéines tubulines, sous-unités alpha (α) et bêta (β), liées étroitement.
• La présence de GTP permet la polymérisation, tandis que le GDP provoque la dépolymérisation.
• Les MT possèdent une polarité, l'extrémité +/- correspondant à l'extrémité α et β respectivement.
• L'extrémité négative est plus proche du noyau cellulaire.
• La longueur est régulée par l'équilibre dynamique entre la perte et le gain de tubulines aux extrémités.
• Inhibiteurs de la polymérisation : colchicine, vinblastine.
• Stabilisateur : taxol.
• Types de MT : stables et instables selon leur association avec des protéines associées.
• Protéines associées aux microtubules (MAPs) stabilisent les microtubules.
• Exemples de MAPs : protéines HMW, protéines Tau.
• Protéines motrices (dynéines et kinésines) interviennent dans le transport de vésicules et d'organites.

Filaments d'Actine (FA)

• Filaments fins et flexibles (5-6 nm)
• Constituent 5 % des protéines totales des cellules eucaryotes et 20% des protéines dans les cellules musculaires
• Polymères composés d'Actine G (globular) formant des filaments d'Actine F (fibreux).
• En présence d'ATP, ils s'assemblent.
• Les FA possèdent une polarité, l'extrémité + et l'extrémité -
• Inhibiteurs de la polymérisation : cytochalasines.
• Inhibiteur de la dépolymérisation : phalloïdine.
• Protéines ABP (Actin Binding Proteins) régulent la polymérisation et la dépolymérisation.
• Fonctions : faisceaux contractiles, faisceaux serrés et réseau d'actine.

Filaments Intermédiaires (FI)

• Groupes de filaments de taille intermédiaire entre les FA et les MT.
• Présents dans le cytoplasme et le nucléoplasme.
• Forment des structures robustes donnant soutien et résistance mécanique à la cellule et aux tissus.
• Synthétisés à partir de monomères qui s'assemblent en tétramères et en filaments de 8 protofilaments.
• Non polarisés.
• Différents types : kératines, neurofilaments, gliofilaments.
• Rôle dans la stabilité mécanique, la résistance à l'étirement et la résistance à la pression. Ex: la kératine assure la résistance mécanique et l’imperméabilité de l’épiderme. Les neurofilaments jouent un rôle important dans la structure des neurones.