Comprendre le système de contrôle du cycle cellulaire
PLAN: Le système de contrôle du cycle cellulaire
II- Le système de contrôle du cycle cellulaire
Il y a des protéines qui sont les clés du système de contrôle. Indépendamment elles ne font pas grand choses mais ensemble elles font des contrôles. Mais elles déclencheront indépendamment
1. Le système de contrôle du cycle cellulaire déclenche les événements majeurs du cycle cellulaire
Les événements du cycle cellulaire sont déclenchés selon une séquence bien définie. (exemple du lave-linge) donc le système de contrôle du cycle cellulaire c’est le programmateur.
Les capteurs et les interrupteurs biochimiques font partie du système de contrôle.
Les interrupteurs biochimiques sont en général binaires, robustes et fiables, très malléables.
3 points de contrôle : A APPRENDRE
1) Est au point de départ (ou point de restriction), à la fin de G1, lorsque la cellule entre dans son cycle cellulaire et duplique les chromosomes
2) Est la transition G2/M, où le système de contrôle initie les événements mitotiques précoces qui conduisent à l'alignement des chromosomes sur le fuseau en métaphase
3) Est la transition de la métaphase à l'anaphase, où le système de contrôle stimule la séparation en deux chromatides sœurs conduisant à la fin de la mitose et à la cytocinèse
Rôles des 3 points de contrôle : JUSTE LIRE
• Le système de contrôle bloque la progression du cycle au niveau de ces trois points de contrôle s'il détecte la moindre anomalie à l'intérieur ou à l'extérieur de la cellule
• Si le système détecte des problèmes dans la réplication de l'ADN, par exemple, il bloquera la cellule au point de contrôle G2/M jusqu'à la résolution des problèmes
• De même, si les conditions extracellulaires ne sont pas favorables à la multiplication cellulaire, le système de contrôle bloque la cellule au contrôle de départ du cycle, empêchant ainsi la division cellulaire jusqu'au retour à des conditions favorables
2. Le système de contrôle du cycle cellulaire dépend de protéine-kinases dépendantes des cyclines (Cdk) qui sont activées cycliquement
La kinase est toujours la pendant le cycle cellulaire et l’info de « j’ai besoin de toi » vient de la cycline.
La quantité de cycline change dans le cycle cellulaire MAIS PAS la quantité de kinase.
Les activités de ces kinases augmentent et diminuent alors que la cellule progresse dans son cycle et conduit à des modifications cycliques dans la phosphorylation des prot intracellulaires qui initient ou contrôlent les événements importants du cycle cellulaire.
Les 4 classes de cycline :
1 – Cyclines G1/S, qui activent les Cdk dans la phase G1 tardive et contribuent ainsi à déclencher la progression à partir du Point de Départ, ce qui engage la cellule dans le cycle cellulaire
Leurs taux baissent pendant la phase S
2 – Cyclines S, qui lient les Cdk tout de suite après le point de départ et aident à stimuler la duplication des chromosomes. Les taux de cyclines S restent élevés jusqu'à la mitose et ces cyclines contribuent aussi au contrôle de certains événements du début de la mitose.
3 – Cyclines M, qui activent les Cdk qui stimulent l'entrée en mitose au point de contrôle G2/M. Des mécanismes détruisent les cyclines M au milieu de la mitose
Toutes les cyclines sont détruites donc le compteur est remis à 0 à la fin du cycle cellulaire.
4- La cycline G1 : aident à gouverner les activités des cyclines G1/S et elle est présente tout au long du cycle cellulaire.
Dans la levure il n’y a qu’une Cdk.
Les complexes de cycline-Cdk mentionnés ici sont :
• G1–Cdk
• G1/S–Cdk
• S–Cdk
• M–Cdk
Chaque complexe cycline-Cdk va phosphoryler selon les phases. Pour cela il faut de l’ATP.
3. Une phosphorylation inhibitrice et des protéines inhibitrices de Cdk (CKI) peuvent supprimer l'activité Cdk
La Wee 1 :
La P27 :
4. Une protéolyse régulée déclenche la transition de la métaphase à l’anaphase
Alors que l'activité des complexes spécifiques de cycline-Cdk conduit la progression à travers le point de départ et le point de contrôle G2/M, la progression à travers la transition de métaphase à anaphase est déclenchée non pas par phosphorylation de protéine, mais par une destruction de protéine, conduisant aux dernières phases de la division cellulaire
Le régulateur clé de la transition depuis la métaphase jusqu'à l'anaphase est le complexe de promotion de l'anaphase ou cyclosome (APC/C)
Fait partie de la famille des enzymes ubiquitine ligases
Ubiquitine : va marquer la prot sur laquelle elle va pour la taguer afin qu’elle soit détruite par les protéases dans le protéasome.
Le complexe APC/C catalyse l’ubiquitinylation et la destruction de 2 prot importantes :
- La sécurine
- Les cyclines S et M (remise à 0)
Il existe aussi un autre complexe ubiquitine ligases : la SCF.
Petit résumé :
(La séparase est la prot qui va dissoudre la colle qui collait les 2 chromatines. La séparase est déclenchée par une autre prot : la cohésine) 5. Le contrôle du cycle cellulaire dépend aussi de la régulation de la transcription
6. Le système de contrôle du cycle cellulaire fonctionne comme un réseau d'interrupteurs biochimiques
Quand les conditions sont favorables à la prolifération cellulaire, des signaux externes et internes variés stimulent l'activation de G1-Cdk, qui à son tour stimule l'expression de gènes codant les cyclines G1/S et S
S’il y a à un moment un truc qui ne va pas où qui n’est fait pas il y aura un empêchement des phases suivantes : il faut donc un bon fonctionnement pour assurer tout bien.
Enseignement du système de contrôle du cycle cellulaire pour la faculté de médecine