Vue d’ensemble du cytosquelette

Le cytosquelette est un réseau de filaments protéiques présents dans la cellule, ayant trois filaments distincts : les microfilaments, les microtubules et les filaments intermédiaires. Chacun a des caractéristiques qui les distinguent, notamment la dynamique de leur assemblage et de leur désassemblage, leurs propriétés mécaniques, leur polarité et le type de moteurs moléculaires qui leur sont associés. Auparavant, on pensait qu’ils n’étaient présents que dans les cellules eucaryotes ; Cependant, leurs homologues ont finalement été trouvés dans des cellules procaryotes. Des études sur des homologues bactériens de protéines cytosquelettiques émettent l’hypothèse que le cytosquelette provient de bactéries et d’archées.

Malgré l'utilisation du mot « squelette », le cytosquelette n'est pas une structure fixe. Il s’agit d’une structure dynamique et adaptative qui participe à diverses fonctions cellulaires. Ces fonctions peuvent être classées comme suit : i) l’organisation spatiale du contenu cellulaire, ii) la connexion de la cellule à son environnement externe, à la fois physiquement et biochimiquement, iii) la génération de forces coordonnées qui aident au mouvement cellulaire et à la modification de la forme cellulaire. Bien que ces filaments soient organisés en réseaux qui résistent à la déformation, ils peuvent subir une réorganisation rapide en réponse à des signaux ou des forces externes.

Les microfilaments ou actine filamenteuse (F-actine) sont des filaments spiralés droitiers de monomères d’actine globulaire (G-actine). Ce sont des filaments polaires en raison du taux de polymérisation à chaque extrémité. Ces filaments s’allongent régulièrement pour produire une force forte et soutenue nécessaire pour effectuer les changements de motilité et de forme des cellules. Les microtubules sont des structures cylindriques creuses ayant treize protofilaments constitués d’hétérodimères d’alpha-bêta-tubuline. Les microtubules sont connus pour avoir la dynamique d’assemblage et de désassemblage la plus complexe. Contrairement aux microfilaments, les microtubules passent rapidement de la polymérisation à la dépolymérisation. La dynamique des microtubules est régulée par une structure connue sous le nom de centres d’organisation des microtubules (MTOC). Le troisième composant, les filaments intermédiaires, sont de longues protéines fibreuses composées de plusieurs sous-unités formées par des processus en plusieurs étapes. Ces filaments sont généralement des structures statiques, dont la dynamique est régulée par des modifications post-traductionnelles telles que la phosphorylation et la déphosphorylation.