Microtubule - Définition

Régulation

Les microtubules sont des structures extrêmement dynamiques. Ils sont synthétisés et dégradés dans des temps très brefs. Certains médicaments peuvent les déstabiliser ou, au contraire, les stabiliser.

La biogénèse des microtubules : les MT se polymérisent à partir de centres organisateurs (MTOC) :

• kinétochores (division cellulaire).
• corpuscule basal ou cinétosome (cils et flagelles).
• la matière péricentriolaire amorphe (cellules animales) ou masse amorphe (cellules végétales) pour la polymérisation des autres MT.

Rôles

Division cellulaire (la mitose)

Les microtubules jouent un rôle très important dans la division cellulaire (mitose) et dans les courants cytoplasmiques grâce à la coopération entre les microfilaments d'actine (le déplacement des chromosomes). L'apparition des microtubules en phase G2 de l'interphase.

• Les microtubules polaires : permettent aux 2 centrosomes de s'éloigner l'un de l'autre.
• Les microtubules radiaires (également appelés microtubules astériens) : ancrent les centrosomes aux membranes plasmiques
• Les microtubules kinétochorien : partent du kinétochore (situé au niveau du centromère des chromosomes) et se dirigent vers les centrosomes

Transport cytoplasmique

Les déplacements cellulaires se font avec la concurrence entre les MA (microfilaments d'actine) et les MT. Les microtubules sont très nombreux dans les neurones, en particulier dans les dendrites et les axones. Ils permettent d'acheminer divers composants vers leurs extrémités, servant de véritables rails sur lesquels des moteurs moléculaires, attachés aux composants à transporter, se déplacent. Ces derniers consistent, par exemple, en des vésicules synaptiques ou des mitochondries.

Le transport est possible grâce à des protéines associées aux microtubules (PAM ou MAP en anglais) :

• MAP de mobilisation

Entre autres la kinésine (vers l'extrémité plus),

et la dynéine (vers l'extrémité moins).

• MAP d'assemblage (proteines Tau, MAP-2).
• MAP de stabilisation (STOP)

Mobilité cellulaire

Les microtubules composent majoritairement le filament axial flagellaire des cellules eucaryotes mobiles comme les spermatozoïdes matures et les protozoaires.

Autres

Les microtubules ont d'autres rôles, parmi eux le maintien de la forme tridimensionnelle et la diapédèse et le transport de vésicules d'endocytose et d'exocytose.

Molécules agissant sur les microtubules

Il existe des inhibiteurs de la polymérisation comme la colchicine (par réaction réversible), la vinblastine, la vincristine et le nocadazole. Ceux-ci modifient l'équilibre de la réaction de polymérisation et favorisent ainsi la dépolymérisation. On peut d'ailleurs les utiliser pour l'établissement de caryotypes. Il existe aussi des activateurs de polymérisation comme le Taxol.

Pathologie des microtubules

• Syndrome de Kartagener
• Maladie d'Alzheimer
• Paralysie supranucléaire progressive