Fiche Jonctions. Alina Zerbi (TSN) MEC : matrice extra-cellulaire STM : segment transmembranaire MF : microfilament FI : filament intermédiaire

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1 Fiche Jonctions Alina Zerbi (TSN) MEC : matrice extra-cellulaire STM : segment transmembranaire MF : microfilament FI : filament intermédiaire

2 LES 6 CARACTERES DE L ADHERENCE CELLULAIRE Premier caractère Le programme génétique de la cellule lui permet l expression sélective de récepteurs. Deuxième caractère Les molécules d adhérence ont des ligands variés (certaines n en auront qu un seul, d autres en auront plusieurs). Troisième caractère Les cellules contrôlent l adhésion en modulant la densité des récepteurs (=le nombre), leur agrégation (s ils sont rassemblés ou non) et leur état d activation (actif ou inactif). Nb de points de colle. Quatrième caractère L adhésion peut être modulée grâce à la variabilité des taux de liaison et de dissociation des ligands (force d adhésion du récepteur). Force du point de colle. Cinquième caractère Grâce aux protéines d adaptation, les protéines d adhérence peuvent relier le cytosquelette. Sixième caractère La fixation d un ligand à une molécule d adhérence peut activer des voies de transduction du signal (signalisation intracellulaire) qui déclenche des changements : d expression génique, de différenciation cellulaire, de sécrétion, de mobilité, d activation des récepteurs et de division cellulaire.

3 HETEROTYPIQUE / HOMOTYPIQUE Liaison homotypique / homophilique : Association de récepteurs identiques situés sur cellules. Liaison hétérotypique / hétérophilique : Association de récepteurs différents situés sur cellules.

4 DIFFERENCE ENTRE JONCTIONS ET ADHERENCE (pour info) Jonction = complexe protéique permettant de «relier» les cellules entre elles. N a pas nécessairement un rôle d adhérence. (Exemple : un pont relie montagnes, pourtant les montagnes ne sont pas collées l une à l autre) Adhérence = glue entre les deux cellules Adhérence Jonctions adhérentes Jonctions Ig-CAM Sélectines Mucines Cadhérines (jonction adhérente, desmosome) Intégrines (hémidesmosome) Occludines Claudines (jonction étanche) Connexines (jonction communicante)

5 LES MOLECULES D ADHERENCE Nt ) Les protéines d adhérence Boucle Ig IG-CAM -Plusieurs familles : NCAM/ICAM/PCAM/VCAM. - à 7 domaines extracellulaires (boucles) semblables aux Ig. - STM (hélice α) -Interactions hétérotypiques et homotypiques MEC Cadhérines - domaines CAD extracellulaires caractéristiques : chaque domaine contient acides aminés -Généralement : STM (hélice α) SAUF pour cadhérine T. -Ca+ dépendantes -Interaction homotypique seulement -Jonction cellule-cellule, jamais cellule-matrice -Peuvent être impliquées dans l inhibition de contact -cad OB (ostéoblaste), cad K (cellule rénale), cad M (cellule musculaire), cad N (cellule nerveuse) Ct GPI Cytoplasme MEC Liaison caténine et plakoglobine Cadhérine E -Domaine intracellulaire de fixation aux caténines et plakoglobine. -Dans les jonctions adhérentes -Rôle ++ inhibition de contact. Pb = cancer Liaison plakoglobine et desmoplakiine Desmocolline / Desmogléine -Domaine intracellulaire de fixation aux plakoglobines et aux desmoplakines -Dans les desmosomes Tyr K. RET -Domaine intracellulaire tyrosine kinase. -Proto-oncogène. Mutation = KC -Inactivation = maladie de Hirschsprung (pas de dev du SNA) Cytoplasme Cadhérine T -Exception = ancrée par GPI. Donc pas de STM et pas de domaine intracellulaire

6 LES MOLECULES D ADHERENCE (SUITE) I-domaines Intégrines -Hétérodimères : chaine α + chaine β -8 chaines α et 8 chaines β => dimères -/ des ligands présente le motif RGD -L extrémité Nt de α se lie au I-domaine de β -Interactions hétérotypiques seulement. -Faible affinité -Interactions cellule-cellule ou cellule-matrice -Sur toutes les cellules SAUF hématies Nt boucles Ig domaines EG like Ct α Nt β Ct MEC Cytoplasme Sélectines Lectine - STM -Domaine lectine Ca+ dépendant. C est ce domaine lectine qui reconnait les mucines (sucres) -Liaison hétérotypique avec mucine -A la surface des cellules endothéliales + leucocytes -Participe à l interaction leucocyte-endothélium (diapédèse) Nt MEC Cytoplasme ) Glucides d adhérence Ct Mucines = glycoprotéine riche en Ser et Thr. Avec chaine oligosaccharide acide (chargée négativement) -Liaison hétérotypique avec sélectine -A la surface des cellules endothéliales + leucocytes -Participe à l interaction leucocyte-endothélium (diapédèse)

7 AUTRES PROTEINES TRANSMEMBRANAIRES IMPLIQUEES DANS LES JONCTIONS (mais n ayant pas pour rôle principal l adhérence) Occludines - STM -Prolongement intracellulaire -Dans zonula occludens Nt Ct Claudines - STM -Dans zonula occludens Nt Ct Connexines - STM -Dans jonction communicante Nt Ct

8 JONCTIONS Pôle apical Jonction adhérente Jonction étanche Desmosome Jonction communicante Lame basale Jonctions Hémi-desmosome Pôle basal

9 Zonula = tour de la cellule Jonction étanche Jonction adhérente Desmosome Macula = tâche Fascia = face Jonction communicante Hémi-desmosomes Liaison au cytosquelette : ZONULA = ACTINE (zonula adherens, zonula occludens) DESMOSOME = Filament intermédiaire (desmosome, hémi-desmosome)

10 JONCTIONS ETANCHES (ou zonula occludens ou jonctions serrées ou tight junctions) Rôle : Scellent les cellules épithéliales afin d empêcher la fuite de molécules entre ces cellules. Rôle dans la polarisation de la cellule. Protéine de jonction transmembranaire : -Claudine : STM -Occludine : STM + prolongement intracellulaire Ligand extracellulaire : -Claudine -Occludine Liaison HOMOTYPIQUE Protéines adaptatrices (intracellulaire) : -ZO + ZO + Spectrine (liée à ZO) Cytosquelette : -MF actine MF Actine MF Actine Spectrine Spectrine ZO ZO ZO ZO Occludine Claudine Régulation étanchéité : -Stimuli extracellulaire (vasopressine/cytokines : TNF) - nd messager intracellulaire (AMPc, Ca+) -Effecteurs des nd messagers (Protéine kinase A)

11 JONCTIONS ADHERENTES (ou zonula adherens ou jonctions intermédiaires ou desmosomes en ceinture) Rôle : Assurent l intégrité physique de l épithélium en joignant les filaments d actines de deux cellules voisines Protéine d adhésion : -Cadhérines E : =Association parallèle par (même cellule) et antiparallèle par pour la jonction domaines CAD extracellulaires, Ca+ dep Ligand extracellulaire : -Cadhérine E = Liaison HOMOTYPIQUE Intéraction cellule-cellule et pas cellule-matrice Protéines adaptatrices (intracellulaire) : -β caténine (se lie à E-cad et α caténine) + α caténine (se lie à β caténine et à MF actine) -Plakoglobine (se lie à E-cad et α caténine) + α caténine (se lie à plakoglobine et à MF actine) Cytosquelette : -MF actine MF Actine α caténines β Cadhérines E MF Actine α caténine Plakoglobine

12 DESMOSOMES (ou macula adherens ou jonctions discoïdes) Rôle : Permettent l adhésion locale de deux cellules en joignant leur filaments intermédiaires. Protéine d adhésion : -Desmocolline : -Desmogléine domaines CAD extracellulaires, Ca+ dep Ligand extracellulaire : -Desmocolline : -Desmogléine = Liaison HOMOTYPIQUE Interaction cellule-cellule et pas cellule-matrice Protéines adaptatrices (intracellulaire) : -(Plakoglobine) facultatif + Desmoplakine Cytosquelette : -Filaments intermédiaires FI Desmoplakine Desmocolline FI Desmoplakine Plakoglobine Desmogléine

13 JONCTIONS COMMUNICANTES (ou fascia communicans ou gap junctions) Rôle : Elles permettent le passage de molécules hydrophiles (PM<KDa) et des petits ions. Communication intercellulaire ( synchronisation des cils pour l épithélium et Cellule A transmission du PA pour le muscle) Nt Ct Connexon Canal X 6 X Cellule B FERME OUVERT Prot <KDa Protéine = Connexine STM X Plein Pas de liaison au cytosquelette! Jonction communicante

14 Régulation de l ouverture des canaux : -Différence de potentiel entre cellules -Si H+ augmente ou Ca+ augmente (témoin apoptose) => Fermeture des canaux (pour protéger cellule voisine) -Protéines Kinases Mutation connexine : -Dégénérescence myéline = maladie de Charcot

15 HEMIDESMOSOMES (ou macula adherens) Rôle : Fixent les cellules à la lame basale en ancrant les FI. Trousseau de collagène VII Ligand extracellulaire: -Lamininine + Collagène VII (pour intégrines) -Collagène VII directement (pour BPAG) Protéine d adhésion : -Intégrine α6β : hétérodimère (STM x) -Collagène XVII = BPAG : Protéine TM trimérique. Structure en triple hélice BPAG lie directement FI au collagène VII. Intégrine Laminine BPAG Protéines adaptatrices (intracellulaire) : -Plectine : lie longue queue de β avec FI -BPAG apparenté à Plectine (Non représenté sur le schéma) MEC Cytoplasme α6 β Cytosquelette : -FI FI FI

16 CONTACTS FOCAUX Rôle : Fixent les cellules à la lame basale en ancrant les MF d actine. Fibronectine Ligand extracellulaire: -Fibronectine Protéine d adhésion : -Intégrine αβ : hétérodimère (STM x) MEC Cytoplasme Intégrine α β Protéines adaptatrices (intracellulaire) : -Taline + Vinculine + α-actinine α-actinine Cytosquelette : -MF d actine (fibre de stress)

17 MOYENS MNEMOTECHNIQUES Liaison au cytosquelette : ZONULACTINE (Zonula = actine) Protéines de jonctions dans la jonction étanche : Occludens = occludine/claudine Protéines dans le desmosome : -Protéines contenant DESMO = dans le desmosome (desmocolline / desmogléine / desmoplakine) -Protéines contenant PLAK = protéine d adaptation, faisant partie de la PLAQUE d adhérence (desmoplakine/plakoglobine) Comme ça vous ne vous mélangerez plus les pinceaux entre desmocolline/gléine/plakine. Desmocolline et desmogléine n ont pas PLAK, donc ce sont des protéines transmembranaires et desmoplakine possède PLAK donc c est une protéine d adaptation.