Les filaments intermédiaires (structure et propriétes ) TRAVAIL DE FAIRE : Sebrou Imane Houari Nadia Enseignant : Mr. Bouras Groupe : 02 Année universitaire : 2015/2016

1. Introduction : Contrairement au squelette osseux qui est rigide, le cytosquelette est une structure très dynamique, à noter qu’il n'est cependant pas une structure rigide ni articulée comme le mot "squelette". Ses éléments sont répartis essentiellement dans le cytosol où ils sont synthétisés, dans le nucléoplasme et enfin à la périphérie de la cellule. Donc, quelles sont les propriétés qui caractérisent les FI?

Les composants les plus stables du cytosquelette des cellules animales, Constitués d’un entrelacement de protéines résistantes donc ayant un rôle majoritairement structural. Contrairement aux MF et aux MT, les divers types de protéines qui constituent les FI sont des molécules fibreuses, hétérogènes qui varient selon les types cellulaires.

 Chaque monomère est composé de 3 domaines :  Un domaine central hydrophobe organisé en hélice alpha.  Une extrémité N-terminale et une extrémité C-terminale globulaires.  Assemblage spontané : Pas de protéines chaperonnes ou source d'énergie.  Le filament n'a pas de polarité : et donc n'interviennent pas dans le transport directionnel.  Les composants des FI se trouvent rarement dans leur état libre (monomère). Ils ont toujours tendance à rejoindre un filament en polymérisation, qui est un processus lent (+ieurs min.) par rapport les autres filaments (qq. s. ).

B. Classification et différenciation cellulaire : Famille : typesLocalisationRôle Cytokératines : 20 Type 1=k.acides Type2=k.basiques Épiderme, cheuveux, ongles résistance et imperméabilité Vimentines Vimentine:1Cellules mesonchymateuses épith.et non épith. Desmine:1 Cellules musculaires Relient les filaments contractiles entre eux GFAP:1 Astrocyte(SNC) +cellule de schwann non myélinisantes (SNP) Périphérine:1Certains types neuronaux Formation des axones et dendrites dans le SNP neurofilaments : 3(NF-H, NF-L et NF-M) Neurones (axones +dendrites) dans le SNC+SNP armature axones et dendrites Lamines :3(A.B.C)Enveloppe Narchitecture du noyau

Régions d’homologie (H1 et H2) = importantes pour la polymérisation. Régions de variabilité (V1 et V2) = contribuent à la spécificité cellulaire.

C. Dynamique des filaments intermédiaires : Sont très stables→ résistent à une extraction dans des tampons contenants des détergents non ioniques et de fortes concentrations salines dénaturants. Cette propriété est utilisée pour les isoler à partir de cellules ou tissus. Les FI cytoplasmiques montrent une réorganisation importante lors de processus physiologiques : 1. La différenciation. 2. L'activation des lymphocytes :

 Dans la circulation, vimentine à la périphérie du cytoplasme ⇒ Résistance aux stress mécaniques.  En réponse à des chémokines (par ex. À un site d’inflammation), organisation de la vimentine autour du noyau ⇒ ”pliabilité” du cytoplasme. 3. La mitose : La vimentine s’agrège autour du noyau ⇒ structure dite cage-like. Puis réorganisation dans les cellules filles. Leur dynamique comprise par échange latéral de sous-unités (coupures et raboutage) pas des extrémités des polymères. L'échange des sous-unités est contrôlé par phosphorylation–déphosphorylation.

D. Gènes et évolution : Les protéines des FI sont codées par environ 50gènes, dérivant probablement d'un même gène ancestral. E. Fonctions mécaniques : Dans les épithéliums, ils constituent un réseau ancrés à des jonctions membranaires établies entre cellules adjacentes « les desmosomes », ainsi qu'entre les cellules et la matrice extracellulaire « hémidesmosomes ».

Dans les neurones, les FI présentent des projections latérales des protéines NF-L et NF-M. Cette organisation empêche les FI de s'approcher trop près les uns des autres et participe au contrôle du diamètre axonal. Régulation du cycle cellulaire : Lors de la mitose, le réseau de lamines est déstructuré et l’enveloppe nucléaire fragmentée (prophase). Les lamines B restent associées à de petites fragments de l'ancienne enveloppe nucléaire, ceci facilitera la reformation de l'enveloppe à la télophase et les lamines déphosphorylées se repolymérisent au contact des chromosomes.

Formation des ongles, cheveux et couche cornée de la peau. Donc, Ils interviennent surtout dans le maintien de la morphologie cellulaire, soutien de l’enveloppe nucléaire, dans la résistance aux stress mécaniques et d'une cohésion entre les cellules ainsi qu'à l'ancrage des organites.

F. Filaments intermédiaires et pathologies humaines : Nombreuses maladies associées :  Le génome de certains virus pathogènes code des protéines capables de dénaturer les FI : tel le virus d'Epstein-Barr (EBV) cible les FI des lymphocytes (mononucléose infectieuse), et le papillomavirus cible les FI de l'épithélium malpigien de col utérin (cancer de utérus).

3. Les filaments intermédiaires et les autres f : Les FILes MF et les MT Diamètre10nm7-9nm et 25nm Unités monomériques fibreusesProtéines globulaires Protéines hétérogènesProtéines homologues ApolaireHydrophile du rôle structuralMobilité, division.. +ieurs min.qq. s. spontanéBesoin l’énergie Ubiquitaire (reste stable)Dissocient

IV. Organisation cytoplasmique des FI : In vivo, les FI sont organisés en un réseau supramoléculaire complexe qui implique: 1. L’association avec d’autres constituants :  Réorganisation du réseau de kératine par la cytochalasine B. Du réseau de vimentine par la colchicine. 2. L’association avec d’autres constituants du cytosquelette : Ils interagissent avec les MT par l’intermédiaire « la kinésine ». 3. La présence de nombreuses protéines "accessoires" dites IFAPs : L’alpha B- cristalline, la plectine... Qui sont comme des régulateurs de l’assemblage des FI.

V.Conclusion : On a récemment mis en évidence la présence d’un cytosquelette chez les procaryotes dont un élément homologue de l’actine. Le cytosquelette des cellules végétales comme les cellules animales, mais la structure et les rôles des FI est inconnu, aussi la présence d’une paroi (pectocellulosique) qui donne la forme. Donc, le cytosquelette rencontré uniquement chez les cellules eucaryotes. Il est essentiel à la vie des cellules, est un système formé de microstructures protéiques fibreuses, coordonne des fonctions biologiques fondamentales.

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