Les microtubules

...

1.5 Drogues agissant sur les microtubules

Colchicine, cholchique alcaloïde : se fixe sur les dimères de tubuline libres. Hydrophobe, elle est modifiée pour être hydrophile et reste dans le cytoplasme.

La polymérisation des microtubules ne peut de produire. La dépolymérisation n’est pas bloquée ➔ destruction du réseau de microtubules cellulaire.

Vinblastine, vincristine ➔ polymérisation bloquée, agrégation de la tubuline en baguette, provoque la dépolymérisation

Taxol, stabilise les microtubules, immobilise le réseau, extraite de l’if

Pendant la mitose, le réseau doit dépolymériser, générant des dimères qui s’assemblent et forme le fuseau chromatique.

➔ Traitement pour les cancers.

Les drogues sont rejetées à l’extérieur de la cellule par des protéines membranaires, résistance à ces agents mitotiques.

Les map : protéines associees aux microtubules

2.1 contrôle sur la polymérisation, instabilité dynamique

2.1.1 Protéines favorisant la croissance et la stabilisation des microtubules

Famille de CLIP-170 cytoplasmic linker protein

Ces protéines se fixent sur l’extrémité positive des microtubules Tips +.

Se déplace sur le + en direction de la périphérie cellulaire, uniquement sur les extrémités en croissance à la même vitesse que l’extrémité.

Stabilisation de la coiffe, empêche la dépolymérisation.

Fixation de la cellule au substrat : adhérence cellulaire

Renouvellement des adhésions focales.

Le microtubule se dirige dans l’adhésion focale.

Clip 170 agit avec la myosine 5 qui avance et emmène clip 170 et microtubules en même temps.

L’extrémité positive comporte des protéines régulatrices fixées sur la pointe.

L’activation de rho a permet de favoriser l’association des adhésions focales.

2.1.2 Déstabilisation des microtubules

Stathmine, de 16kDa, présente dans les cellules en prolifération, et expression faible dans les cellules différenciées.

Se fixe latéralement, le long des microtubules et incurve les protofilaments vers l’extérieur favorisant la dépolymérisation des microtubules.

Une fois l’action terminée elle est fixée sur 4 sous unités de tubuline.

Son activité est régulée par la phosphorylation sur des résidus sérine, empêchant sa fixation sur les microtubules et donc son activité de fragmentation.

Lors du cycle cellulaire la phosphorylation à lieu entre la phase G2 et N ➔ polymérisation du fuseau.

2.2 MAP et formation des faisceaux de microtubules

MAP 2 et MAP 4 et Tau, exclusivement exprimées dans les neurones.

Selon la région ce ne sont pas les mêmes protéines exprimées.

- MAP 2 corps cellulaire et dendrite

- Tau dans l’axone

La partie Cter et central comportent une région de fixation microtubule, Nter domaine de projection.

La longueur du domaine varie en fonction des différents types de protéines.

Formation de prolongements dans les cellules sf9, de type neurite.

Avec les MAP 2 l’écartement est de 65nm avec le microtubule.

Avec tau, le faisceau est plus compact, la distance étant de 20nm.

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Au moment de la différentiation des neurones, l’expression des protéines enclenche la formation des neurites.

Stabilise le microtubule.

Les tau peuvent subir des phosphorylation, phosphorylée elle n’interagissent pas avec le microtubules.

Une hyperphosphorylation entraine l’agrégation des protéines tau dans le cytosol.

2.3 les MAP à role moteur

Kinésine +

Dynéine –

Mécano enzyme, utilise l’énergie issue de l’hydrolyse de l’ATP.

Leur domaine moteur agit avec le microtubule.

Transport d’élément à base de membrane.

Des microtubules sont posés sur un support, ajout de moteur moléculaire sur des billes => interaction entre billes et microtubules.

Ou moteur moléculaire sur un support et ajout de microtubules.

2.3.1 les kinésines

Domaine moteur en Nter – tige – queue en Cter où se fixe le chargement ➔ chaine lourde

Chaines légères régulatrice.

Kin N aminoterminale

- homodimérique

- hétérodimérique

- tetramérique

- monomérique

Impliquée dans le transport d’organites présentes au niveau des neurones, mitochondrie, endosomes, lyosomes, axone.

Kin C cter

Exception la position du domaine défini le sens du déplacement, en –

Kin