Cycle cellulaire
Reproduction cellulaire
Moteurs mitotiques
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Les moteurs mitotiques, kinésines et dynéine, assurent la génération et la coordination des forces mécaniques nécessaires à l’organisation du fuseau, au mouvement des chromosomes et à la cytokinèse.
Les moteurs mitotiques sont des protéines motrices dépendantes de l’GTP qui génèrent, orientent ou modulent les forces mécaniques nécessaires à :
- l’assemblage du fuseau,
- la capture et la séparation des chromatides soeurs,
- la cytokinèse.
Ils agissent le long des microtubules selon deux systèmes moteurs complémentaires.
- Les kinésines sont majoritairement dirigées vers l’extrémité (+) des microtubules.
- La dynéine est dirigée vers l’extrémité (-) des microtubules.
Dans cette page, seuls les moteurs intervenant directement au cours de la mitose sont présentés.
(Figure : vetopsy.fr d'après Heald et Khodjakov)
Kinésines mitotiques
Les kinésines mitotiques constituent une famille de moteurs ATP-dépendants majoritairement dirigés vers l’extrémité (+) des microtubules, impliqués dans :
- l’assemblage du fuseau,
- la dynamique des kinétochores,
- l’allongement du fuseau,
- la cytokinèse.
| Phase / contexte | Kinésine (famille) | Chaîne lourde (KIF) | Rôle mitotique principal |
|---|---|---|---|
| Prophase | Kinésine-13 | KIF2A |
|
| Prométaphase | Kinésine-5 | KIF11 (Eg5) |
|
| Kinésine-12 | KIF15 | Stabilisation et renforcement du fuseau |
|
| Kinésine-7 | CENP-E (KIF10) |
Capture des microtubules par les kinétochores |
|
| Kinésine-13 | KIF2C (MCAK) |
Correction des attachements kinétochore-microtubules |
|
| Métaphase | Kinésine-8 | KIF18A | Contrôle de la longueur des microtubules kinétochoriens |
| Kinésine-4 | KIF4A |
|
|
| Anaphase | Kinésine-5 | KIF11 | Allongement du fuseau |
| Kinésine-12 | KIF15 | Renforcement de l'allongement du fuseau |
|
| Kinésine-6 | KIF23 (MKLP1) |
|
|
| Télophase | Kinésine-6 | KIF20A | Stabilisation de la zone médiane |
| Cytokinèse | Kinésine-6 | KIF20B |
|
Dynéine mitotique
1. La dynéine mitotique est le principal moteur dirigé vers l’extrémité (-) des microtubules, jouant un rôle central dans :
- le positionnement du fuseau,
- la focalisation des pôles du fuseau,
- la régulation des forces au kinétochore,
- l’extinction du point de contrôle du fuseau (SAC).
| Structure | Cofacteurs principaux |
Rôle mitotique |
|---|---|---|
| Cortex cellulaire |
|
Positionnement et orientation du fuseau |
| Pôles du fuseau |
|
Focalisation des microtubules aux pôles |
| kinétochore |
|
|
| fuseau |
|
Régulation des forces et de la tension |
2. Selon la phase de la mitose, la force imposée par la dynéine corticale peut conditionner ou non la capacité des microtubules polaires à générer un allongement effectif du fuseau.
Correspondance moteurs/structures mitotiques
Les moteurs mitotiques agissent de manière coordonnée sur des structures spécialisées, i.e. fuseau, kinétochores, zone médiane et corps intermédiaire (midbody), afin d’assurer la génération, l’équilibrage et la transmission des forces mécaniques tout au long de la mitose.
| Structure mitotique principale |
Kinésine (famille) | Chaîne lourde (KIF) | Fonction structurale dominante |
|---|---|---|---|
| Fuseau mitotique (microtubules antiparallèles) |
Kinésine-5 | KIF11 (Eg5) |
|
| Fuseau mitotique | Kinésine-12 | KIF15 |
|
| Fuseau mitotique (région polaire) |
Kinésine-13 | KIF2A |
|
| Fuseau mitotique (microtubules kinétochoriens) |
Kinésine-8 | KIF18A | Régulation de la longueur des microtubules kinétochoriens |
| Kinétochore | Kinésine-7 | CENP-E (KIF10) |
|
| Kinétochore | Kinésine-13 | KIF2C (MCAK) |
Correction des attachements erronés kinétochore-microtubules |
| Chromatine/bras chromosomiques |
Kinésine-4 | KIF4A |
|
| Fuseau central (zone médiane) |
Kinésine-6 | KIF23 (MKLP1) |
|
| Fuseau central (zone médiane) |
Kinésine-6 | KIF20A | Stabilisation et maturation de la zone médiane |
| Corps intermédiaire (mitdbody) |
Kinésine-6 | KIF20B |
|
| Réorganisation MT prémitotique |
Kinésine-13 | KIF24 |
|
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