Fiche Jonctions

Fiche Jonctions
Alina Zerbi (TSN)
MEC : matrice extra-cellulaire
STM : segment transmembranaire
MF : microfilament
FI : filament intermédiaire
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 principe
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.
HETEROTYPIQUE / HOMOTYPIQUE
Liaison homotypique / homophilique : Association de 2 récepteurs identiques situés
sur 2 cellules.
Liaison hétérotypique / hétérophilique : Association de 2 récepteurs différents situés
sur 2 cellules.
LES MOLECULES D’ADHERENCE
Nt
Boucle Ig
1) Les protéines d’adhérence
IG-CAM
-Plusieurs familles : NCAM/ICAM/PCAM/VCAM.
-1 à 7 domaines extracellulaires (boucles) semblables aux Ig.
-1 STM (hélice α)
-Interactions hétérotypiques et homotypiques
MEC
Cadhérines
-5 domaines CAD extracellulaires caractéristiques : chaque domaine contient 115 acides aminés
-Généralement : 1STM (hélice α) SAUF pour cadhérine T.
-Ca2+ 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)
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
Liaison caténine et
plakoglobine
Cadhérine E
-Domaine intracellulaire de fixation
aux caténines et plakoglobine.
-Dans les jonctions adhérentes
-Rôle ++ inhibition de contact.
Pb = cancer
5
4
3
2
1
Liaison plakoglobine
et desmoplakiine
Desmocolline / Desmogléine
-Domaine intracellulaire de
fixation aux plakoglobines et
aux desmoplakines
-Dans les desmosomes
Cytoplasme
Ct
5
4
3
2
1
GPI
Tyr K.
RET
-Domaine intracellulaire tyrosine
kinase.
-Proto-oncogène. Mutation = KC
-Inactivation = maladie de
Hirschspriung (pas de dev du SNA)
MEC
Cytoplasme
Cadhérine T
-Exception = ancrée par
GPI.
Donc pas de STM et pas de
domaine intracellulaire
I-domaines
LES MOLECULES D’ADHERENCE (SUITE)
Intégrines
-Hétérodimères : chaine α + chaine β
-18 chaines α et 8 chaines β => 24 dimères
-1/3 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 Nt
3 boucles Ig
4 domaines
EG like
MEC
Ct
α
β
Sélectines
Lectine
-1 STM
-Domaine lectine Ca2+ 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)
2) Glucides d’adhérence
Cytoplasme
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)
Ct
Nt
MEC
Cytoplasme
AUTRES PROTEINES TRANSMEMNRANAIRES IMPLIQUEES DANS LES JONCTIONS
(mais n’ayant pas pour rôle principal l’adhérence)
Occludines
-4 STM
-Prolongement intracellulaire
-Dans zonula occludens
Nt
Ct
Claudines
-4 STM
-Dans zonula occludens
Nt
Ct
Connexines
-4 STM
-Dans jonction communicante
Nt
Ct
JONCTIONS
Jonctions
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 : 4STM
-Occludine : 4STM + prolongement intracellulaire
Ligand extracellulaire :
-Claudine
-Occludine
Liaison HOMOTYPIQUE
Protéines adaptatrices (intracellulaire) :
-ZO1 + ZO2 + Spectrine (liée à ZO1)
Cytosquelette :
-MF actine
Spectrine
MF Actine
Spectrine
MF Actine
ZO2
ZO1
Occludine
ZO1
Claudine
ZO2
Régulation étanchéité :
-Stimuli extracellulaire
(vasopressine/cytokines :
TNF)
-2nd messager intracellulaire
(AMPc, Ca2+)
-Effecteurs des 2nd messagers
(Protéine kinase A)
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
5
Protéine d’adhésion :
4
-Cadhérines E :
3
=Association parallèle par 2 (même cellule) et antiparallèle
2
par 4 pour la jonction
1
5 domaines CAD extracellulaires, Ca2+ 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
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
caténines
5
4
3
2
1
β
5
4
3
2
1
α
MF Actine
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
caténine
Plakoglobine
5
4
3
2
1
MF Actine
5
4
3
2
1
α
Cadhérines E
DESMOSOMES (ou macula adherens ou jonctions discoïdes)
Rôle :
Permettent l’adhésion locale de deux cellules en joignant leur filaments
intermédiaires.
5
4
3
2
1
Protéine d’adhésion :
-Desmocolline :
-Desmogléine
5 domaines CAD extracellulaires, Ca+ dep
Ligand extracellulaire :
-Desmocolline :
-Desmogléine
= Liaison HOMOTYPIQUE Intéraction cellule-cellule et pas cellule-matrice
Protéines adaptatrices (intracellulaire) :
-(Plakoglobine) facultatif + Desmoplakine
Cytosquelette :
-Filaments intermédiaires
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
Desmoplakine
5
4
3
2
1
FI
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
Desmoplakine Plakoglobine
5
4
3
2
1
FI
Desmocolline
Desmogléine
JONCTIONS COMMUNICANTES (ou fascia communicans ou gap junctions)
Rôle :
Elles permettent le passage de molécules hydrophiles (PM<1KDa) et des petits ions.
Communication intercellulaire ( synchronisation des cils pour l’épithélium et Cellule A
transmission du PA pour le muscle)
Canal
Nt
Connexon
Ct
Cellule B
X6
X2
FERME
OUVERT
Prot <1KDa
Protéine = Connexine
4 STM
X Plein
Pas de liaison au cytosquelette !
Jonction communicante
Régulation de l’ouverture des canaux :
-Différence de potentiel entre 2 cellules
-Si H+ augmente ou Ca2+ augmente (témoin apoptose) => Fermeture des canaux (pour protéger cellule voisine)
-Protéines Kinases
Mutation connexine 32:
-Dégénérescence myéline = maladie de Charcot
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 BPAG2)
Laminine
Protéine d’adhésion :
-Intégrine α6β4 : hétérodimère (1STM x2)
-Collagène XVII = BPAG2 :
Protéine TM trimérique. Structure en triple hélice
BPAG2 lie directement FI au collagène VII.
Protéines adaptatrices (intracellulaire) :
-Plectine : lie longue queue de β4 avec FI
-BPAG1 apparenté à Plectine
(Non représenté sur le schéma)
BPAG2
Intégrine
MEC
α6
Cytoplasme
β4
Cytosquelette :
-FI
FI
FI
CONTACTS FOCAUX
Rôle :
Fixent les cellules à la lame basale en ancrant les MF d’actine.
Fibronectine
Ligand extracellulaire:
-Fibronectine
α
MEC
Protéine d’adhésion :
-Intégrine αβ : hétérodimère (1STM x2)
Protéines adaptatrices (intracellulaire) :
-Taline + Vinculine + α-actinine
Cytosquelette :
-MF d’actine (fibre de stress)
β
Intégrine
Cytoplasme
α-actinine