Le Cytosquelette (1) - H10-11 Cosson PDF

04/11/2024 Le cytosquelette (1) Structure d’un microtubule Structure d’un microtubule A-Les microtubules Molécule de Protofila...

04/11/2024 Le cytosquelette (1) Structure d’un microtubule Structure d’un microtubule A-Les microtubules Molécule de Protofilament Microtubule Extrémité 1-Structure Coupe transversale tubuline (13 protofilaments) plus 2-Dynamique a-Centres organisateurs des microtubules Extrémité plus 13 protofilaments b b-Polymérisation : la concentration critique c-L’instabilité dynamique d-Les protéines associées e-L’effet des drogues a 24nm 3-Fonction des microtubules a-Transport intracellulaire b-Division cellulaire c-Kinocils et flagelles Extrémité Extrémité moins moins 1 2 3 Polymérisation-dépolymérisation d’un Structure d’un centrosome Le centrosome dans la cellule microtubule animale Tubuline libre (C) Matrice protéique avec sites de + Centrosome nucléation (g-tubuline) dépol. + + - + + Noyau Centr. + + + + pol. Paire de centrioles Vitesse pol diminue quand C diminue Microtubules Microtubules Vitesse dépol. Ne varie pas quand C change 4 5 6 1  04/11/2024 Polymérisation de la tubuline in vitro: L’instabilité dynamique des microtubules L’instabilité dynamique des microtubules concentration critique Cc Centrosome GTP Tubuline Vdepol libre GTP tubuline libre Vpol Vpol=Vdepol Microtubule en décroissance Tubuline Stable globalement polymérisée Cc GDP Tubuline Instable polymérisée Microtubule en croissance Temps 7 8 9 Microtubule en croissance rapide Effet des protéines associées à la tubuline Microtubule en décroissance Polymérisation Addition continue de Tubuline Microtubules GTP-tubuline libre + Dépolymérisation + Stathmine: liaison à la tubuline libre, GDP-tubuline instable inhibition de la polymérisation -->désassemblage des microtubules Depol. lente Depol. très rapide MAPs (Microtubule Associated Protein): liaison aux microtubules Pol. rapide inhibition de la dépolymérisation GDP-tubuline Coiffe de GTP-tubuline Pol. rapide -->stabilisation des microtubules stabilisatrice 10 11 12 2  04/11/2024 Effet des drogues sur les microtubules Deux types de protéines motrices sont Les organelles se déplacent le long des associées aux microtubules microtubules Polymérisation Tubuline Microtubules libre Vésicule RE Dépolymérisation Kinésine Kinésine Colchicine: liaison à la tubuline libre, + + - - inhibition de la polymérisation Dynéine Dynéine -->désassemblage des microtubules Vésicule Golgi Taxol: liaison aux microtubules, inhibition de la dépolymérisation -->stabilisation des microtubules Microtubules Microtubules 13 14 15 Le cytosquelette (2) Corpuscules basaux et kinocils Le syndrome de Kartagener B-Le cytosquelette actine + + + + Mutation altérant les protéines ciliaires associées aux 1-structure MTs 2-Dynamique Kinocils a-Polymérisation et dépolymérisation Battement des cils défectueux b-Protéines associées Microtubules Infections respiratoires c-Drogues chroniques et récurrentes 3-Forme et mouvements cellulaires a-Actine corticale: forme, motilité, - - - - Corpuscule basal Infertilité phagocytose b-Association à des protéines motrices -myosine I et transport intracellulaire -myosine II et structures contractiles C-Les filaments intermédiaires 1-Structure 2-Fonction 16 17 18 3  04/11/2024 Structure d’un filament L’assemblage/désassemblage d’un filament Hydrolyse de l’ATP et dynamique des filaments d’actine se produit aux extrémités ATP Actine libre Molécule Brin d’actine Filament d’actine (2 brins enroulés) Actine libre d’actine Extrémité plus ATP Actine-ATP Stable polymérisée Hydrolyse ADP Actine-ADP polymérisée Instable Extrémité Une coiffe d’actine-ATP stabilise les filaments en croissance moins 19 20 21 Filament d’actine en Des protéines associées à l’actine influencent croissance rapide Filament d’actine en sa dynamique décroissance Addition continue d’ 1-Protéines associées à l’actine libre (thymosine) ATP-actine Limitent la polymérisation 2-Protéines associées aux filaments d’actine ADP-actine instable -Sites de nucléation membranaires -Stabilisation Depol. lente -Organisation des filaments Depol. très rapide ADP-actine Pol. rapide Coiffe d’ATP-actine Pol. rapide stabilisatrice 22 23 24 4  04/11/2024 Effet des drogues sur l’actine Microvillosités (augmenter la surface d’échange) L’endocytose est le processus par lequel les cellules Polymérisation + Microvillosités ingèrent des composants du milieu extracellulaire Filaments Actine libre d’actine Dépolymérisation Actine La phagocytose est le processus par lequel des cellules eucaryotes ingèrent des grosses particules (>1µm). Ce processus met en jeu le cytosquelette Phalloïdine: liaison aux filaments, - actine. inhibition de la dépolymérisation -->stabilisation des filaments Les cellules phagocytiques sont des cellules spécialisées: Latrunculine: liaison à l’actine libre -Amibes inhibition de la polymérisation -Neutrophiles et macrophages -->désassemblage des filaments 25 26 27 Fonction de la myosine I La myosine est une protéine motrice Structure de la myosine I + Fil. actine - associée à l’actine 1-Fixation ADP Actine 2-Déplacement (10nm) Détachement ADP ADP Vésicule 3-Détachement Liaison ATP + Vésicule ATP - 70nm ADP 4-Hydrolyse ATP Filament d’actine 28 29 30 5  04/11/2024 Structure de la myosine II Une structure contractile formée Les principales familles de filaments intermédiaires d’actine et de myosine II Kératines (épithélium) Vimentines-like (conjonctif, musculaire) Cytoplasme Neurofilaments (cellules nerveuses) 150nm + - Lamines nucléaires Lamina nucléaire - + 1µm 31 32 33 Structure des filaments intermédiaires (I) Structure des filaments intermédiaires (II) Structure des filaments intermédiaires (III) Tétramères, etc… Monomère Dimères stables Tête N- Domaine central Queue C- terminale (hélice a) terminale Domaine centraux super-enroulés 34 35 36 6  04/11/2024 Structure des filaments intermédiaires (IV) Résistance du cytosquelette à la contrainte 1 tétramère Filaments intermédiaires cytoplasmiques Microtubules Filaments … … 1 filament intermédiaires Très stables, ancrés au niveau des jonctions Déformation intercellulaires (desmosomes) Résistance des cellules aux forces mécaniques 8 tétramères associés côte à côte Filaments actine Contrainte 37 38 39 Cytoplasme Mb externe Enveloppe Mb interne nucléaire Lamines nucléaires Emerine Association régulée par leur phosphorylation Phosphorylée=instable Lamine Désassemblage/réassemblage à chaque division Chromatine (ADN+prot) cellulaire Organisation du noyau: forme, taille, résistance mécanique, régulation de l’expression des gènes Noyau Mutation des lamines nucléaires ou de l’Emerine à Dystrophie musculaire de Emery-Dreifuss (muscles squelettiques et cardiaques) 40 41 7