Microtubules are polymers of tubulin that form part of the cytoskeleton and provide structure and shape to eukaryotic cells.Microtubules can grow as long as 50 micrometres and are highly dynamic. Structure et dynamique 1.1 Dimères de tubuline, fixation de GTP 1.2 Nucléation, polymérisation 1.3 Modifications post-traductionnelles et dynamique in vivo 1. The outer diameter of a microtubule is between 23 and 27 nm while the inner diameter is between 11 and 15 nm. I. Les fonctions des filaments et des microtubules : A. Les fonctions du cytosquelette peuvent dépendre de la dynamique de la polymerisation et/ou de l'intervvention des moteurs associés : i. Les fonctions du cytosquelette d'actine : Forme des cellules et changement de formes, soutient des structures : microvillosités et stéréocils.
En rapport avec l'importance du … Les microtubules sont susceptibles de s'effondrer totalement sur eux-mêmes in vitro comme in vivo. Ces protéines motrices sont toujours associées à d'autres protéines. La dynéine est emballée dans un complexe protéique constitué de six chaînes intermédiaires (de 53 à 80 kDa) et de six chaînes légères (de 8 à 22 kDa). Cet assemblage (les microtubules sont des polymères) est extrêmement dynamique. Les microtubules (MT) sont des fibres constitutives du cytosquelette, au même titre que les microfilaments d'actine et que les filaments intermédiaires. Comme la myosine-II, les protéines motrices utilisent l'énergie dérivée de cycles répétés d'hydrolyse de l'ATP pour se déplacer le long du microtubule.Les kinésines sont des homodimères dans lesquels les deux molécules sont enroulées côté queue, laissant libre leurs têtes (domaine moteur) (revoir aussi , figure 4 de cette ressource).Ces dimères se déplacent à la surface du microtubule (en se fixant uniquement à la -tubuline) comme on marche sur les pierres d'un passage à gué : les deux têtes de kinésine se fixent tour à tour en effectuant à chaque fois un mouvement de semi-rotation, ce qui se traduit par une progression du dimère le long du microtubule. Dans la maladie d'Alzheimer, la protéine Tau est abondante et anormalement phosphorylée dans les neurones. Ce qui entraine une anomalie dans l'organisation des microtubules qui génère des amas neurofibrillaires avec filaments introduisant une dégénérescence neuronale. Protéines motrices interagissant avec les microtubulesUFR de Sciences Biologiques, IJsbrand Kramer, Gérard Tramu - Université Bordeaux 1 FRANCE Les deux extrémités des microtubules Il y a trois phases dans la polymérisation des dimères de tubuline qui mène à la mise en place du microtubule : la nucléation, l'élongation et l'équilibre. Parmi les protéines stabilisatrices (ou MAP de stabilisation), on trouve: Protéines associées aux microtubules 2.1 Protéines de régulation 2.2 Moteurs moléculaires 3.
Les protéines impliquées dans la fragmentation des microtubules sont : Ils ont réussi à caractériser la réorientation de microtubule et la dynamique dans des neurones hippocampiques de rats lors de la conversion des dendrites en axone. Comme les dimères de tubuline sont polarisés et qu'ils sont orientés de façon également polarisée le long de chaque protofilament, une extrémité des microtubules ne présente que des tubulines β, tandis que l'autre ne présente que des tubulines α. Ces deux extrémités sont respectivement nommées (+) et (-). Les dimères de dynéine et kinésine peuvent être attachés, par leur côté queue, à des structures intracellulaires telles que neurofilaments, filaments intermédiaires, réticulum endoplasmique, Golgi, membrane cytoplasmique, chromosomes (kinétochores) et vésicules de sécrétion. La phase de nucléation consiste en l'assemblage des hétérodimères α et β de tubuline concomitant à l'Lors de la phase d'élongation, à l'état stationnaire, le microtubule croît, alors que l'hydrolyse du GTP est retardée par rapport à l'incorporation des dimères de tubulines dans le corps du microtubule. Figure 24 - Protéines motrices interagissant avec les microtubules rôle important dans les cellules nerveuses, en régulant la distance entre chaque microtubule de la Favorise le transport des vésicules et des lysosomes Les scientifiques se sont penchés sur le rôle des microtubules et des protéines associés aux microtubules telles que +TIP, les dynéines et les Rho-GTPase. Le mécanisme de déplacement de la dynéine n'est pas encore élucidé.L'interaction kinésine/tubuline est connue : le domaine moteur de la kinésine (tête) se lie à la -tubuline en absence d'ATP (comme c'est le cas pour le couple myosine-II/actine). Exemple: Mouvement des organites le long de microtubules. Les microtubules jouent un rôle très important dans la division cellulaire (Les déplacements cellulaires polarisés se produisent le long des microtubules et des microfilaments d'actine grâce à l'action de moteurs moléculaires spécifiques. Par des exemples spécifiques nous illustrons ci-dessous quelques fonctions des microtubules. Ce sont les kinésines (130 kDa) qui se déplacent vers l'extrémité plus du microtubule et les dynéines (540 kDa), qui se déplacent vers l'extrémité moins (en direction du centrosome) (figure 24 ci-dessous).