10- Mort cellulaire et contrôle de la qualité des protéines (chapitre 10) Flashcards
1
Q
Nommez les voies cellulaire de l’apoptose.
A
- Dépendante de l’activation des caspases
- Indépendante de l’activation des caspases
2
Q
L’autophagie et la nécroptose sont-elles dépendantes ou indépendantes de l’activation des caspases?
A
indépendantes
3
Q
C. elegans a été le modèle génétique qui a permis l’identification des gènes impliqués dans l’apoptose au cours du développement. Quels sont-il?
A
Le criblage génétique a permis d’isoler plusieurs mutants (ex. Ced-1, 2, 3 et 9)
4
Q
Que maintient le mutant Ced-1 ?
A
programme de mort cellulaire, mais leurs cellules apoptotiques ne sont pas éliminées
5
Q
Que ne présentent pas les mutants Ced-2 et Ced-3 ?
A
ne présentent aucune mort celllulaire : les deux gènes sont donc les deux premiers gènes (pro-apoptotiques) de la mort cellulaire identifiés
6
Q
Vrai ou faux. Toutes les cellules du mutant Ced-9 meurent
A
vrai, c’est un gène anti-apoptotique
7
Q
Quelles sont les protéines essentielles au programme de mort cellulaire chez les mammifères?
A
- Bax et Bak (famille Bcl2) inhibent Bel-2 et Bel-x.
- Bel-2 et Bel-x sont des gènes anti-apoptotiques qui inhibent Apaf-1 et Caspase.
- Apaf-1 et caspase entraînent l’apoptose.
8
Q
Décrivez les 4 rôles de l’apoptose dans le développement
A
- Chez la drosophile, contribue à l’établissement des axes de développement (antérieur-postérieur, dorsal-ventral) pendant l’embryogenèse.
- Élimination des structures inutiles
- (Drosophile) Permet le développement normal de tous les tissus incluant les ailes, les yeux, le système digestif, le système nerveux.
- Permet un contrôle de qualité en éliminant les cellules mal-divisées ou mal-différenciées.
9
Q
Décrivez les 3 rôles de l’apoptose dans le maintien de l’équilibre tissulaire
A
- Maintien du nombre de cellules
- Élimination des cellules en surnombre
- Élimination des cellules endommagées ou potentiellement dangereuses
10
Q
Que se passe-t-il si l’on retire la Casp9 dans le cerveau d’embryons? (2)
A
- Diminution de la mort cellulaire programmée
- Formation de tumeur potentiellement
11
Q
Nommez les caractéristiques morphologiques et moléculaires de l’apoptose.
A
- Modification de la membrane plasmique
- Changement de la perméabilité membranaire de la mitochondrie conduisant à l’activation des caspases
- Clivage de protéines cibles par les caspases
- Fragmentation de l’ADN
- Fragmentation du noyau/condensation de la chromatine/formation de corps apoptotiques/phagocytose des cellules apoptotiques
- Manifestations moléculaires des cellules apoptotiques
12
Q
Expliquez la modification de la membrane plasmique
A
- Importante pour la reconnaissance de la cellule apoptotique et son élimination.
- C apop libère des substances (ex. LPC, sphingosine-1 phosphate, ATP et UTP) qui permet leur détection par les macrophages. L’ingestion de la cellule cible et son élimination est réalisée par les macrophages qui distinguent les cellules apop des cellules non apop par les phosphatidylsérines qui sont exposées du côté extracellulaire. Important pour prévenir l’accumulation de produits toxiques libérés par les cellules apop.
13
Q
Expliquez le changement de la perméabilité membranaire de la mitochondrie conduisant à l’activation des caspases
A
- Les caspases sont synthétisées sous forme de procaspases (inactives). Le clivage des procaspase active la caspase.
- Libération du cytochrome C.
14
Q
Expliquez la fragmentation de l’ADN
A
- L’apoptose peut se faire sans la fragmentation de l’ADN aussi, pas nécessaire à l’apoptose. Une absence de fragmentation d’ADN ne veut pas dire qu’il n’y a pas d’apoptose!
- Analyse de la fragmentation de l’ADN par electrophorèse sur gel d’agarose. Technique in vitro.
- S’il y a fragmentation d’ADN, la mort cellulaire de la cellule est irréversible.
- Le signal apoptotique est transmis au noyau grâce à l’activation de protéines qui dégradent l’ADN (ADNases stockées dans les mitochondries).
- La fragmentation de l’ADN lors de l’apoptose peut aussi dépendre de l’activation des caspases. Lorsque la ICAD est présente, elle inhibe CAD. Lorsque ICAD est coupé par la casp3, elle n’exerce plus d’activité inhibitrice sur CAD (ADNase), celle-ci entre dans le noyau et coupe l’ADN au niveau des liens internucléosomiques.
15
Q
Expliquez les manifestations moléculaires des cellules apoptotiques
A
- Activation des protéases spécifiques appelées caspases. Les procaspases sont clivées au niveau des aspartates donnant lieu aux caspases actives.
- Les caspases activées clivent à leur tour les protéines cibles (ex. PARP).
16
Q
Décrivez le test apoptotique Annexin V.
A
- Elle se lie aux phosphatidylsérines exposées à la surface extracellulaire de la cellule apoptotique.
- L’annexin V ne peut pas entrer dans les cellules.
Incubation des cellules avec Annexin V couplée au colorant fluorescéine FITC. - Cette réaction est révélée par la coloration verte émise par la fluorescéine FITC.
17
Q
Qu’est-ce que Annexin V ?
A
protéine ayant une forte affinité pour les phosphatidylsérines.
18
Q
Que consiste la technique de visualisation des cellules apoptotiques par le TUNEL?
A
- Réaction qui consiste en l’ajout par une enzyme transférase des déoxynucléotides dUTP marqués aux extrémités 3’ des fragments d’ADN.
- On peut voir par cette technique la formation des doigts par l’apoptose des cellules constituant l’espace interdigitale.
- Technique in vivo pour voir la fragmentation d’ADN.
19
Q
Pour quoi est ce que la technique de visualisation des cellules apoptotiques par le TUNEL est-elle utilisée?
A
Technique utilisée pour marquer les extrémités de fragments 3’ de l’ADN coupées dans les noyaux des cellules en apoptose, dans une coupe tissulaire d’un bourgeon de patte de poulet en développement.
20
Q
Qu’ont en communs toutes les caspases ?
A
la sous-unité large et petite en C-terminal
21
Q
Quelles sont les 2 caspases initiatrices ?
A
Casp-9 et Casp-8
22
Q
Que contiennent Casp-9 et Casp-8 ?
A
Contiennent un domaine CARD (9) ou 2x DED (8) en N-terminal respectivement. Exprimées de manière constitutive sous forme de monomère inactif.
23
Q
Que nécessite l’activation des Caspases 8-9 ?
A
Leur activation nécessite la formation de dimères qui se produit par effet de proximité. Les complexes DISC (8/10) et l’apoptosome (9) permettent l’oligomérisation des caspases et leur activation. Les caspases 3 et -7 clivent et activent à leur tour d’autres procaspases exécutrices.
24
Q
De quoi sont responsables les caspases exécutrices activées ?
A
sont aussi responsables du clivage d’un grand nombre de protéines cellulaires lors de l’apoptose
25
Nommez des protéines cellulaires lors de l'apoptose
- protéines de mort cellulaire comme bcl2
- protéine kinase comme AKT
- protéine de structure comme kératine
- protéines du cycle cellulaire p21
- protéine de réparation d'ADN comme PARP
- protéine du métabolisme comme HuR
- protéines impliquées dans le développement de pathologies neurodégénératives
26
Nommez 2 caspases effectrices de l'apoptose
Casp-3 et casp-7
27
Que va amplifier la casp-3 activée ?
La casp-3 activée amplifie le signal apoptotique en clivant d'autres molécules Casp-9 qui ne sont pas encore activées en amont. La casp-3 active aussi la caspase effectrice 6 en aval. Les caspases effectrices ont aussi la capacité d'induire la protéolyse de substrat spécifiques.
28
Quel est le rôle principal des caspases effectrices ?
Cliver les substrats cellulaires, en général, les rendant inactifs dont le résultat est généralement la mort cellulaire.
29
Vrai ou Faux. Si on surexprime les procaspases, il est possible d'induire l'apoptose puisque la proximité entre-elles augmente.
vrai
30
Vrai ou Faux. Les caspases ne dégradent pas leurs substrats mais les clivent au niveau de séquences cibles.
vrai
31
Nommez les deux voies apoptotiques
1. Voie apoptotique extrinsèque
2. Voie apoptotique intrinsèque
32
Par quoi est déclenchée la voie apoptotique extrinsèque ?
Déclenchée par la liaison des protéines extracellulaire de signalisation (ex. cytokines) aux récepteurs de mort cellulaire (TNF ou Fas) à la surface de la cellule.
33
Par quoi est initiée la voie apoptotique extrinsèque ?
Initiée par le complexe DISC qui est formé de protéines adaptatrices recrutant les Casp8/10. Leur activation nécessite la formation de dimères qui se produit par effet de proximité. Cette activation ne nécessite par de clivage, est réversible. L'activation des casp initiatrices par oligomérisation est médiée par un complexe de signalisation comme DISC. et activent les casp3 et 7.
34
Dans certaines conditions, que recrute la voie extrinsèque ?
recrute les facteurs de la voie intrinsèque pour amplifier l'apoptose
35
Dans quoi est importante la voie apoptotique extrinsèque ?
Dans le développement de l'immunité et de la réponse immunitaire.
36
Expliquez la voie extrinsèque via le récepteur Fa (6 étapes)
1. Activation via liagand Fas.
2. Récepteur recrute grâce à leur domaine de mort (queue cytosolique) des protéines adaptatrices FADD. 3. FADD interagissent avec le domaine DED des procaspases initiatrice (8/10) formant ainsi un complexe de signalisation de l'induction de la mort nommé DISC.
4. Au niveau des DISC, les caspases initiatrices sont ainsi activées par rapprochement et s'autoclivent.
5. Le clivage protéolytique se fait à l'un des deux sites d'acide aspartique et est catalysé par d'autres caspases actives.
6. Lorsque les caspases initiatrices sont activées, elles coupent et activent en aval des procaspases effectrices (3 et 7).
37
Par quoi est généralement déclenchée la voie apoptotique intrinsèque ?
Par des conditions de stress, radiations, stress oxydant, manque d'oxygène, traitement thérapeutique, manque de nutriments qui activent un programme de l'intérieur de la cellule sans avoir recours à des récepteurs membranaires.
38
Par quoi est initiée la voie apoptotique intrinsèque ?
Initiée par la libération du cytochrome C provenant de la mitochondrie et par le complexe apoptosome qui est responsable de l'activation de la casp9.
39
Que conduisent les événements de l'activation apoptotique intrinsèque ?
À l'altération de la perméabilité des protéines (pores) de la membrane mitochondriale. Il a été montré que le relargage initial du cytochrome c à lieu suite à un processus hautement spécifique impliquant les protéines de la famille Bcl2.
40
De quoi est composé le complexe apoptosome ?
APAF1 (protéine adaptatrice) qui accepte 7 cytochrome C (formation d'un heptamère). La procaspase 9 est recrutée via son domaine CARD. Il peut ainsi y avoir clivage de la procaspase Au niveau de l'apoptosome, les procaspases initiatrices deviennent suffisamment proches les unes des autres pour s'autocliver. Ceci rend le processus d'apoptose irréversible.
41
Expliquez l'activation de la voie apoptotique intrinsèque par celle extrinsèque.
- Lors de l'activation de la voie apoptotique extrinsèque par les récepteurs de mort cellulaire, la caspase8 scinde Bid produisant une forme tronquée appelée tBid.
- La protéine tBid se déplace ensuite vers la mitochondrie où elle inhibe les protéines Bcl2 anti-apoptotiques et déclenche l'agrégation des protéines BH123 pro-apoptotiques qui libèrent le cytochrome C et donc l'activation des caspases impliquées dans la voie apoptotique intrinsèque.
42
Vrai ou faux. Chacune des voies apoptotiques utilise sa propre caspase initiatrice et son propre complexe d'activation.
vrai
43
Que sont les récepteurs de mort cellulaire ?
Protéines transmembranaires renfermant un domaine extracellulaire, un domaine transmembranaire et un domaine de mort cellulaire, qui sont nécessaires au récepteur pour activer le programme d'apoptose.
44
Décrivez les deux grandes familles de récepteurs de mort cellulaire par apoptose.
1. Récepteurs des facteurs de nécrose tumorale (TNF): activées par la protéine de signalisation TNF qui est une cytokine produite lors de l'inflammation.
2. Récepteur Fas : sont activés par leurs ligands Fas qui sont présents au niveau de la membrane cytoplasmique des lymphocytes T tueuses.
45
Vrai ou Faux. Le complexe DISC dans la voie extrinsèque (récepteur Ras) est formé des protéines adaptatrices FADD et des procaspases 8 ou 10.
vrai
46
Vrai ou Faux. Un traitement UV induit le relâchement de la protéine fusion dans le cytosol.
vrai
47
Que possède Apaf1 comme domaine?
Possède un domaine CARD.
48
7 Apaf1 liés au cytochrome C se lient ensemble pour former ______
Un heptamère suite à l'hydrolyse de l'ATP
49
Vrai ou Faux. L'apoptose peut aussi se produire de façon indépendante des caspases.
Vrai. Ce type d'apoptose se produit via l'activation des enzymes de la dégradation de l'ADN.
50
Vrai ou Faux. La fragmentation de l'ADN lors de l'apoptose peut aussi dépendre de l'activation des caspases.
vrai
51
Décrivez les rôles du contrôle de l'activation de la cascade des caspases. (4)
1. Empêche l'activation prématurée de l'apoptose
2. Assure une survie des cellules face au stress
3. un mauvais contrôle peut conduire au développement de pathologies humaines
4. Un mauvais contrôle peut conduire à la résistance au traitement thérapeutique
52
Nommez les régulateurs de l'apoptose.
1. Famille Bcl2
2. Les protéines IAP et anti-IAP
3. Régulation par les facteurs de survie extracellulaire
53
Que régulent la famille Bcl2 et comment ?
Régulent la voie intrinsèque d'apoptose en contrôlant la libération du cytochrome C et d'autres protéines intermembranaires mitochondriales dans le cytosol en s'aggrégeant à la membrane mitochondriale.
54
Que vont inhiber les protéines anti-apoptotiques Bcl2 ?
Inhibent constamment les BH123
55
1) En réponse à un simulus apoptotiques, que font les protéines BH3 activées et comment?
2) Que font alors les protéines BH123 ?
1) Inhibent les protéines anti-apoptotiques Bcl2 (Bcl2, BclXL) en se liant sur leur long motif.
2) Les protéines BH123 comme Bax et Bak forment alors des oligomères dans la membrane externe de la mitochondrie (formation de pores), ce qui induit leur perméabilisation et la libération du cytochrome c et d'autres protéines intermembranaires..
56
Quelle est la famille contenant une douzaine de membres qui agissent soit comme protéines anti- ou pro-apoptotiques ?
Famille Bcl2.
57
Nommez les 3 groupes de la familles Bcl2
1) Protéine anti-apoptotique Bcl2 (ex. Bcl2, BclXL).
2) Protéine pro-apoptotique BH123 (ex. Bax, Bak).
3) Protéine pro-apoptotique seulement BH3 (ex. Bad, Bim, Bid, Puma, Noxa).
58
Vrai ou faux. La famille anti- contrôle la famille pro-apoptotique
vrai
59
Où sont localisées les protéines anti-apoptotiques Bcl2 ?
Sur la face cytosolique de la membrane externe de la mitochondrie et du RE, où elles aident à préserver l'intégrité membranaire, empêchent par exemple, la libération inapproptiée de protéines intermembranaires de la mitochondrie et du calcium du RE.
60
Quelles protéines sont essentielles à la survie cellulaire ?
Protéines anti-apoptotique de la famille Bcl2
61
Que va lier la protéines anti-apoptotique Bcl2 ? Qu'est-ce que ça fait ?
Va lier Bak l'empêchant ainsi de s'oligomériser. Cela inhibe ainsi la libération du cytochrome C.
62
Que vont empêcher les IAPs ?
IAP empêchent la cellule hôte infectée par le virus de se tuer et donc permettent aux virus de se répliquer pour ensuite infecter d'autres cellules.
63
Que vont inhiber les IAPs ?
Inhibent l'apoptose en se liant et en inactivant les caspases grâce à leur motifs BIR.
64
Que peuvent aussi polyubiquitinyler les IAPs ?
Les caspases, les marquant pour leur dégradation par le protéasome. De cette façon, les IAP déterminent un seuil inhibiteur que les caspases actives doivent dépasser pour pouvoir déclencher l'apoptose. Ce seuil est crucial durant le développement embryonnaire et il est maintenu par un équilibre entre les IAP et les anti-IAP.
65
Que vont empêcher les IAP cytoplasmiques en absence de stimulus apoptotiques ?
Empêchent l'apoptose accidentelle issue de l'activation fortuite des procaspases. On les appelle les protéines de surveillance.
66
Où sont séquestrés les anti-IAPs ?
Dans la mitochondrie. Si libérés dans le cytoplasme, ils empêchent l'activité des IAP.
67
Décrire les mécanismes d'inhibition des caspases par les IAP lors d'une situation non apoptotique
- Domaines BIR des IAP se lient aux formes clivées de Casp-9, -3 et -7.
- Ceci empêche la formation des hétérodimères des caspases et leur activation.
68
Décrire les mécanismes d'inhibition des caspases par les IAP lors d'une situation apoptotique
- Les protéines Smac/Diablo sont libérées de l'espace intermembranaire mitochondrial et se lient avec les IAP.
- La formation des complexes entre Smac/Diablo et les IAPs autorisent la formation des hétérodimères de caspases, qui peuvent dès lors induire la mort cellulaire.
69
Expliquez la régulation par les facteurs de survie extracellulaire
- Facteurs se lient à des récepteurs à la surface cellulaire et activent des voies de signalisation intracellulaire qui suppriment le programme d'apoptose, souvent en contrôlent l'expression ou l'activité des protéines Bcl2.
- Cellules nerveuses ne recevant pas les signaux de survie libérés par les cellules cibles seront éliminées.
70
Nommez les mécanismes d'inhibition de l'apoptose par les facteurs de survie extracellulaire
1) Stimuler l'expression des protéines anti-apoptotiques
2) Inhiber l'activation des protéines BH3-seulement
3) Inactiver les anti-IAP
71
Expliquez le mécanisme d'inhibition de l'apoptose des facteurs de survie extracellulaire permettant de stimuler l'expression des protéines anti-apoptotiques
Activation d'une protéine régulatrice de gène qui augmente la transcription de la protéine Bcl2 qui inhibe l'apoptose
72
Expliquez le mécanisme d'inhibition de l'apoptose des facteurs de survie extracellulaire permettant d'nhiber l'activation des protéines BH3-seulement
Phosphorylation de Bad qui sequestrait Bcl2 entraine la libération de Bcl2. Ce qui bloque l'apoptose.
73
Expliquez le mécanisme d'inhibition de l'apoptose des facteurs de survie extracellulaire permettant d'inactiver les anti-IAP
Hid normalement exerce une inhibition sur IAP (anti-IAP), activation de la voie MAP kinase qui phosphoryle une protéine pro-apoptotique Hid. Cela permet d'inactiver Hid et de permettre le blocage de l'apoptose par IAP.
74
Quel est l'avantage d'exprimer plusieurs membres de la famille BH3-seulement?
Elles répondent chacun à un stimulus apoptotique différent. Certains signaux extracellulaires peuvent bloquer l'apoptose par l'inhibition de l'activité ou de la synthèse des protéines BH3-seulement. Les voies peuvent ainsi travailler parallèlement même si une des voies est bloquée permettant ainsi l'élimination d'une cellule potentiellement dangereuse qui pourrait sinon devenir cancéreuse.
75
Vrai ou Faux. La voie extrinsèque n'active pas la libération de cytochrome C en général.
Vrai. La seule exception est lorsque la caspase8 clive tBid qui elle inhibe Bcl2 et pourrait activer ainsi la voie intrinsèque.
76
Quelles sont les protéines pouvant provoquer la dégradation de l'ADN?
- AIF
- EndoG
- LDNAsell
77
Vrai ou Faux. cIAP1, cIAP2 et XIAP inhibent la formation de l'apoptosome, et l'activation des caspases, mais peut-être inhibé par Smac/Diablo.
vrai
78
Vrai ou Faux. Les protéines IAP contrôlent l'activation de l'apoptose au niveau de l'apoptosome et des caspases.
vrai
79
Vrai ou Faux. La mort cellulaire est régulée par les signaux de survie et de mort cellulaire.
Vrai. Si on ne reçoit plus les signaux de survie, il s'en suit la mort cellulaire.
80
Vrai ou Faux. Une production d'hormones thyroïdiennes dans la circulation sanguine signale le début de l'apoptose aux cellules de la queue du têtard qui se métamorphose.
vrai
81
Vrai ou Faux. Une production locale des protéines de remodelage du tissu osseux stimulent les cellules situées entre les doigts des mains et des pieds en développement pour qu'elles entrent en apoptose.
vrai
82
Apprendre la voie de survie PKB/Akt.
Voie nécessaire pour inhiber l'activité des protéines apoptotiques telles les caspases9.
83
Dans quelles 2 maladies l'apoptose est-elle inhibée ?
- Maladies autoimmunes
- Cancers
84
Dans quelles 9 maladies l'apoptose est-elle suractivée?
- Alzheimer
- Sclérose latérale amyotrophique
- Parkinson
- SIDA
- Diabète
- Thyroïdie
- Vieillissement
- Alopécie
- Infertilité
85
Dans quelles maladies y a-t-il une activité des caspases excessive ou réduite?
Excessive
- Maladies hépatiques
- Maladies du poumon
- Maladies neurologiques
- Maladies inflammatoires et immunitaires
Réduite
- Cancer : leucémies et tumeurs solides
86
Expliquez le rôle de la mitochondrie dans l'apoptose intrinsèque vs extrinsèque.
Intrinsèque
- CytC libéré pour activer l'apoptosome.
Extrinsèque
- Beaucoup moins importante pour la voie extrinsèque.
- Lorsqu'il y a l'activation de la voie intrinsèque par la voie extrinsèque
87
Comment l'apoptose intrinsèque et extrinsèque sont contrôlées?
Intrinsèque :
- Grâce à IAP et Bcl2
Extrinsèque :
- Phénomène peu connu.
- Les caspases 3, 6 et 7 qui sont inhibées par IAP sont aussi dans la voie extrinsèque.
88
Pourquoi les drogues utilisées en chimiothérapie sont conçues pour être antiangiogénique?
Parce qu'on ne veut pas qu'il y ait vascularisation des tumeurs. Ainsi, il n'y aura pas d'apport en signal de survie.
89
Comment peut-on induire la mort des cellules cancéreuses de type hormonaux-dépendantes?
En coupant la source d'hormone.
90
Nommez les voies de mort cellulaire indépendantes de l'activation des caspases
1. Autophagie
2. Nécrose régulée
3. Nécroptose
91
Décrire l'autophagie
- Processus cellulaire catabolique permettant de maintenir l'homéostasie cellulaire par la dégradation dans le lysosome et le recyclage d'organites superflus ou endommagés ainsi que des protéines agrégées ou mal formées. Des portions du cytoplasme peuvent aussi être séquestrées dans des vésicules appelées autophagosomes qui sont dégradés après fusion avec le lysosomes.
- Permet aux cellules cancéreuses de survivre aux traitements thérapeutiques.
92
Comment est induite l'autophagie ?
Activée au niveau basal dans toutes les cellules, mais elle est fortement induite en condition de manque de nutriments, de manque d'oxygène et lors d'infection.
Initiée par la formation du phagosome par le complexe ULK1 (formé de ULK1/mATG13/FIP200) et le celui PI3K (constitué de Beclin1, Atg14L et Vps34)
93
De quoi est formé le complexe ULK1 ?
ULK1
mATG13
FIP200
94
De quoi est formé le complexe PI3K ?
Beclin1
Atg14L
Vps34
95
Vrai ou faux. En général, l'autophagie est un processus considéré comme un mécanisme de survie
vrai
96
Vrai ou faux. La mort cellulaire par autophagie est un événement rare.
Vrai, elle se produit quand l'autophagie est induite de façon excessive, quand le mécanisme apoptotique est défectueux.
97
Quels sont les rôles de l'autophagie ?
A. Source d'Énergie
B. Défense
C. Reprogrammateur du protéasome
D. Contrôleur de qualité des protéines
98
Quels sont les 3 types d'autophagie induisant la dégradation protéolytique au niveau du lysosome A ?
Macroautophagie : Fusion de l'autophagosome avec le lysosome suivie de la dégradation.
Microautophagie : Invagination de la membrane lysosomale attrape le contenu cytoplasmique au niveau du lysosome suivie de sa dégradation.
Autophagie médiée par les chaperonnes (CMA) : Les protéines cibles sont transloquées à travers la membrane lysosomale à l'aide des chaperonnes pour ensuite être dégradées.
99
Expliquez l'autophagie médiée par les chaperonnes (CMA) (4 étapes)
1. Les protéines destinées à être dégradées par la CMA sont reconnues dans le cytosol par le complexe Hsc70. La liaison de Hsc70 s'opére au niveau d'un motif spécifique (KFERQ) des substrats.
2. Les substrats sont acheminés à la surface du lysosome.
3. L'interaction entre le substrat et le récepteur membranaire du lysosome LAMP-2A induit sa multimérisation entrainant sa conversion en un complexe de translocation.
4. Le substrat est transloqué à travers la membrane lysosomale pour être dégradé par les enzymes intralysosomales.
100
Quels sont les rôles de l'autophagie médiée par les chaperonnes (CMA) ?
1) Assurer la balance métabolique
2) Contrôle de qualité des protéines
3) Permet la survie des neurones
4) Permet la croissance des reins
101
Expliquez comment CMA a le rôle d'assurer la balance métabolique
- Dégradation des protéines inutiles fournit des AA permettant la synthèses d'autres protéines nécessaires à la survie cellulaire.
- Les AA peuvent aussi servir à produire l'ATP (période de disette).
102
Expliquez comment CMA contrôle la qualité des protéines
- Stress oxydant active la CMA pour éliminer les protéines endommagées.
- Perte de conformation normale des protéines, alors tendent à former des agrégats qui peuvent être toxiques pour la cellule. Permet à la cellule de se protéger de cette toxicité.
103
Expliquez comment CMA permet la survie des neurones
Une déficience de la dégradation du facteur de transcription MEF2D par la CMA dans les cellules neuronales rend celles-ci très sensibles aux stress
104
Expliquez comment CMA permet la croissance des reins
Une déficience de la dégradation de la protéine Pax2 par la CMA dans les cellules rénales peut aboutir à une hypertropie pathologique du rein.
105
Expliquez le mécanisme de l'autophagie
1) Élongation du phagosome
2) Formation de l'autophagosome
3) Maturation de l'autophagosome par fusion avec le lysosome
4) Dégradation de l'autolysosome.
106
Que nécessite l'autophagie ?
Nécessite la formation de vésicules et l'apport de membrane.
107
À quoi sert le complexe PI3K dans l'autophagie ?
Sert à interagir avec les membranes permettant leur enrichissement en PtIn3P menant à la formation du phagophore.
108
Le recrutement de quelles protéines permettent l'élongation des membranes formant les autophagosomes ?
ATG1-3-4-5-7-10-12
109
À quoi se lie Beclin1 dans l'autophagie ?
Se lie à VPS de la membrane lysosomale pour faire la formation de l'autolysosome.
110
Par quoi se fait dégradation des produits dans l'autophagie ?
Via les hydrolases lysosomes (cathepsines).
111
Expliquez la voie de régulation de l'autophagie par la voie AMPK
(Active l'autophagie)
- Les conditions de manque de nutriments activent la protéine kinase AMPK qui phosphoryle les protéines d'autophagie au niveau d'acides aminés spécifiques, induisant leur activation.
- Au même moment, la protéine AMPK activée phosphoryle et active des inhibiteurs de mTOR. La kinase mTOR ainsi inhibée ne peut plus phosphoryler les protéines autophagiques cibles.
112
Expliquez la voie de régulation de l'autophagie via la voie mTOR
La kinase mTORC1 activée phosphoryle les facteurs autophagiques (ULK1 et mATG13) inhibant ainsi l'autophagie.
113
vrai ou faux. L'autophagie peut être induite par les ROS produits massivement par des mitochondries dysfonctionnelles. Les ROS peuvent activer directement l'autophagie en stimulant les complexes d'initiation autophagique. Les ROS peuvent activer indirectement l'autophagie en inhibant mTOR ou en activant les voies de signalisation Ras/Raf/Erk/Jnk. L'induction des dommages par les ROS peut aussi activer l'autophagie via la protéine p53.
vrai
114
Expliquez la voie de régulation de l'autophagie via les caspases
Caspases activées peuvent cliver les protéines autophagiques (Beclin1, ATG5) les rendant inactives. Transloqués à la mitochondrie, ils exercent une activité pro-apoptotique, mais inhibent l'autophagie.
115
Expliquez la nécrose régulée
- Se manifeste par la rupture de la membrane plasmique, le dysfonctionnement mitochondriale, mais jamais par la fragmentation de l'ADN.
- Voie de mort cellulaire passive et non-régulée, qui est causée par un stress extrême (blessure, traumatisme)
116
Expliquez la Nécroptose
- Forme de mort cellulaire non-apoptotique induite par des cytokines de mort cellulaire telle la TNFalpha dans les conditions où les caspases sont inactivées soit génétiquement ou de façon pharmacologique.
- Les kinases RIP interagissent avec les récepteurs de mort cellulaire activés.
117
De quoi dépend la nécroptose ?
De l'activation des kinases RIPK
118
Que faut-il faire pour permettre la nécroptose ?
- Il faut inhiber Casp-8 parce que celles-ci inhibent les RIPK1 et 3.
- Le complexe nécrosome se forme si l'apoptose est déficiente ou en présence de certains virus.
119
De quoi se forme le complexe du nécrosome ?
RIPK1 et RIPK3 sont phosphorylés et associés entre eux
120
Expliquez le mécanisme du nécrosome (5 étapes)
1) Formation du Complexe I : TNFR1 lie TRADD, RIP1, FADD, E3 ligases TRAF2/5 et IAP RIP1 peut activer la protéine kinase IKK, menant à l'activation du sentier de survie NF-kB.
2) Déubiquitinylation de RIP1 par CYLD.
3) RIP1 transloqué au cytoplasme.
4) Formation du complexe II : RIP1, TRADD, FADD, RIP3 et Casp8. La Casp-8 clive RIP3 la rendant inactive et de ce fait induit l'apoptose.
5) Si Casp8 est inhibé, RIP1 et RIP3 induisent la nécroptose.
121
Expliquez la régulation du nécrosome
1) cIAP1/2 et LUBAC sont nécessaires dans le complexe I pour ubiquitinyler RIP1.
2) Désubiquitinylation de RIP1 par CYLD1 favorise soit l'apoptose ou la nécroptose.
3) Casp8 du complexe II active l'apoptose et inhibe la nécrose en clivant RIP1, RIP3 et CYLD1.
4) En absence de caspase 8, le complexe II est convertit en nécrosome via le recrutement de MLKL et PGAMS, et l'activation de Drp1. La rupture membranaire qui s'en suit relâche des molécules qui attirent le système immunitaire pour l'élimination de la cellule nécrotique.
122
Quels sont les événements nécessaire à la formation du complexe du nécrosome ?
A. L'activation de CYLD
B. Déubiquitinylation de RIPs (RIP1 et RIP3)
C. Inhibition de la Casp8
D. Phosphorylation des RIPs
123
Vrai ou Faux. La nécroptose est une forme de nécrose induite suite à l'activation des récepteurs de mort cellulaire. Elle fait donc appel aux mêmes récepteurs de mort cellulaire qui sont activés par la voie apoptotique extrinsèque.
Vrai. Récepteurs TNF ou Fas. Sur le récepteur TNF, RIPK1 ou 3 se lie via TRADD. Sur le récepteur Fas, RIPK1 ou 3 se lie via FADD.
124
Vrai ou Faux. La forme RIP1 polyubiquitinylée induit la survie cellulaire en activant la voie de survie NF-kB.
Vrai
125
Vrai ou Faux. La forme RIP1 désubiquitinylé peut activer soit l'apoptose si elle est non phosphorylée ou au contraire active la nécroptose si elle est sous forme phosphorylée.
vrai
126
Vrai ou Faux. Le Complexe II est impliqué dans la fission de la mitochondrie.
Vrai
127
Vrai ou Faux. La protéines LC3 est davantage clivée et recyclée quand les protéines ont induit l'autophagie.
Vrai
128
Décrivez les interactions entre l'apoptose et l'autophagie.
- En temps normal, la protéine anti-apoptotique Bcl2 interagit avec le facteur autophagique beclin1 et inhibe son activité.
- Lors d'un stress la phsophorylation de Bcl2 par JUNK/ERK destabilise le complexe Bcl2-beclin1. La protéines beclin1 libérée agit en concert avec ATG12 et ATG5 pour activer l'autophagie. La becline1 libre peut cependant aussi être la cible de la calpaine qui la clive. Le fragment C-terminal de la beclin1 transloque au niveau de la mitochondrie causant le relargage du cytC et l'apoptose.
- Les protéines ATG12/5 peuvent empêcher le clivage de becline1.
129
Décrivez la CMA dans le Parkinson.
Synuclein, LRRK2 et UCH-L1 impliquées dans la maladie.
- Ces protéines contiennent des motifs caractéristiques des protéines cibles de la CMA.
- Dans le cas du Parkinson, ces protéines sont souvent mutées. Ces formes mutantes inactivent le récepteur lysosomal LAMP-2A rendant la CMA inactive
- L'inactivation de la CMA contribue à l'accumulation des aggrégats toxiques.
130
Décrivez la CMA dans les Taupathies
Tau est une protéine cible de CMA.
- Les variantes pathogéniques de Tau sont impliquées dans plusieurs pathologies neurodégénératives dont l'alzheimer.
- Au niveau cellulaire, ces variantes transloquent difficilement dans le lumen du lysosome, subissant un clivage partiel et formant des oligomères au niveau de la membrane lysosomale. Ceci rend les lysosomes destabilisés et perméables causant le relâchement des oligomères Tau dans le cytosol qui agissent comme précurseurs des agrégats tau toxiques qui sont à l'orginie de maladies neurodégénératives.
131
Qu'est-ce que l'anoikis?
- Forme d'apoptose.
- Forme de mort cellulaire qui se produit suite à une perte d'interaction soit entre la cellule et la matrice extracellulaire ou entre les cellules. Les cellules normales détachées meurent soit par apoptose dépendante des caspases ou par autophagie.
- Joue un rôle important dans la régulation de l'équilibre tissulaire en médiant la mort cellulaire en réponse aux changements des interactions cellules-MEC.
132
Vrai ou Faux. Une caractère fondamental de la cellule cancéreuse est son indépendance d'ancrage, autrement dit, sa capacité à survivre en absence de MEC, la structure composée de l'ensemble de macromolécules sécrétées par la membrane basale d'un EP.
vrai
133
Comment les cellules cancéreuses métastatiques peuvent résister à l'anoïkis?
La cellule cancéreuse avant de devenir métastasique se transforme et exprime un nouveau programme génétique qui lui permet d'échapper à ce type de mort cellulaire. Elles se déplacent aussi sous forme de grappes.
134
Quelles sont les protéines majeures impliquées dans la résistance à l'anoikis ?
1. Les intégrines
2. Les protéines de signalisation
135
Décrire les intégrines
- Intégrines font le pont entre la MEC (collagène, fibronectine, laminine) et le cytosquelette intercellulaire. Ceci maintient une organisation optimale du cytosquelette qui est importante pour la séquestration des protéines pro-apoptotiques telles Bim et Bmf sous forme inactive.
- La déstabilisation des interactions entre les intégrines et la MEC peut activer les protéines pro-apoptotiques et donc l'apoptose.
136
Décrire les protéines de signalisation
- Les interactions entre les intégrines et MEC permettent aussi l'activation de voies de signalisation de survie : FAK, ILK, Akt, ERK.
- Akt est une kinase clée de la survie cellulaire phosphoryle les protéines pro-apoptotiques telles Bad et casp9 inhibant ainsi l'apoptose. Akt phosphoryle aussi le facteur de transcription FoxO le rendant inactif et donc inhibant la transcription des gènes de mort cellulaire tels le ligand de Fas, TRAIL et TRADD, Bim et Bcl6.
137
Décrivez la catastrophe mitotique.
- Forme d'apoptose particulière rare activée pendant la mitose.
Cycle cellulaire normal : G1, S, G2, M.
Des perturbations détectées au niveau de la phase M peuvent activer la catastrophe mitotique causant l'arrêt du cycle cellulaire. En général, ce sont des altérations au niveau de l'ADN qui surviennent lors de la réplication de l'ADN ou générées par le stress (cassures db ou dimères de pyrimidine) ou une destabilisation du réseau des microtubules. Les cellules subissant la catastrophe mitotique peuvent ensuite soit mourir par apoptose en phase M, progesser en phase G1 ou subir l'apoptose, ou sortir du cycle cellulaire et entrer en sénescence.
138
Par qui peuvent être reconnues les pertubations lors de la mitose ?
Par des protéines de point de contrôle (ATM, ATR, Chk1, Plk1/2/3, Pin1, Mlh1 et 14-3-3sigma) pour arrêter le cycle cellulaire permettant à la cellule de réparer les dommages ou de provoquer l'activation de la catastrophe mitotique.
139
De quoi s'accompagne la catastrophe mitotique une fois qu'elle est activée ?
S'accompagne de la condensation de la chromatine, de la dégradation de l'ADN, de l'activation des caspases, ainsi que des signes de la perméabilisation de la membrane mitochondriale tels que la chute du potentiel transmembranaire mitochondrial et la libération de protéines mitochondriales pro-apoptotiques (CytC et AIF)
140
Que vont acquérir les cellules échappant au point de contrôle de la catastrophe mitotique ?
Vont acquérir des modifications donnant lieu à leur transformation.
141
Quelle est la meilleur façon de bloquer la CMA?
Muter le motif de reconnaissance sur une protéines. Cause son aglomération sur la paroi, entraîne un changemernt dans la perméabilité membranaire, et inhibe CMA.
142
Vrai ou Faux. Une chaperonnes moléculaire Hsp70 prend en charge la protéine en traduction pour la renaturer. Si la protéine qui est produite est mal renaturée, elle va être présentée au protéasome pour être dégradée.
vrai
143
Vrai ou Faux. La synthèse et la dégradation des protéines sont deux processus moléculaires fonctionnellement liés. L'altération de l'un affecte le déroulement de l'autre et vice versa.
vrai
144
Que se passe-t-il suite à la synthèse des protéines par les ribosomes?
Ces protéines subissent plusieurs étapes de maturation, leur permettant de devenir des protéines natives. Suite à un stress ou des mutations, les protéines natives peuvent se dénaturer. Si les chaperonnes n'arrivent pas à renaturer les protéines dégradées, elles seront dégradées au protéasome.
145
Vrai ou Faux. Les deux processus de synthèse et de dégradation des protéines sont dérégulés lors de pathologies humaines.
vrai
146
Décrivez les 3 étapes menant à la création d'une protéine fonctionnelle.
1. Repliement aidé par les chaperonnes et liaison d'un cofacteur (liaisons non-covalentes)
2. Modifications postraductionnelles covalentes par glycosylation, phosphorylation, sulfatation, acétylation,...
3. Formation d'un complexe protéinique fonctionnel : la protéine peut se lier à d'autres sous-unités pour assurer sa fonction.
147
Comment se fait le contrôle de qualité des protéines?
Une protéine fonctionnelle peut subir un dommage puis revenir à une conformation partiellement repliée (dénaturée).
- Elle peut s'accumuler (perte de fonction normale) sous forme inactive, ce qui peut entraîner la séquestration des chaperonnes inutile et leur agrégation sous conformation toxique (gain de fonction toxique pour la cellule). Même les protéines sous forme natives peuvent former des agrégats. Le contrôle de qualité permet d'éliminer le surplus de protéines.
- Elle peut se faire renaturer par les protéines de choc thermique Hsps.
- Elle peut se faire dégrader au protéasome (perte de fonction). Il est mieux qu'elles soient présentées au protéasome que d'avoir un gain de fonction toxique.
148
Décrivez le NMD.
Mécanisme pare-feux qui élimine rapidement les ARNm contenant un PTC (premature termination codon) suite à une mutation au niveau de l'ADN. Si ce mécanisme ne permet pas l'élimination de l'ARNm tronqué, le système de contrôle de qualité des protéines assurera l'élimination des protéines qui sont produites par les ARNm aberrants.
149
Décrivez les 5 rôles du contrôle de qualité des protéines.
1. Éliminer les vieilles protéines qui vont être utilisés par la suite comme source d'acides aminés.
2. Maintenir un milieu adéquat en éliminant le surplus de protéines.
3. Éliminer rapidement les protéines endommagées, mal repliées ou dénaturées.
4. Prévenir les agrégations
5. Rôle dans le cycle cellulaire, la réponse au stress, la différenciation cellulaire (muscles, neurones)
150
Décrivez les chaperonnes sHsps/petites Hsp (Hsp40-hsp25) + 3 rôles
Non-ATPase, induites par le stress, présentent les substrats aux grandes Hsp et agissent de concert.
Ubiquitaires
Rôles:
- Empêchent la formation des agrégats
- Présentent les substrats à la famille des hsp70.
- Jouent un rôle important dans la résistance cellulaire au stress, tolérance au stress
151
Décrivez les chaperonnes Hsp100, Hsp90, Hsp70 et Hsp60
- Sont ATPase
- Agissent dans la renaturation des substrats
- Synthèse de manière constitutive.
152
Décrivez les chaperonnes Hsp70
- Famille de protéines dont certaines exprimées de façon constitutive. Certaines cytosoliques, d'autres nucléaires ou membranaires. Elles n'ont pas de spécificité.
- Contiennent un signal de localisation extracellulaire, un signal d'exportation nucléaire et un signal de localisation nucléaire parce que la chaperonne doit se déplacer partout pour pouvoir fonctionner.
- Maintient un niveau basal de plusieurs protéines (ex. dans le cytosol PAH, Parkin, a-synuclein, dans le RE CFTR et dans la mitochondrie SCAD) en les présentant au protéasome.
153
Décrire les 7 rôles des caperonnes Hsp70
- Assure le repliement de protéines pendant leur synthèse. Hsp70 possède un domaine ATPase.
- L'hydrolyse de l'ATP est catalysé par le cofacteur hsp40 qui elle est liée soit à hsp70 soit directement au substrat. L'hydrolyse de l'ATP induit un changement de conformation de la protéines hsp70 pour séquestrer le substrat. L'ADP est remplacé par une autre molécule d'ATP puis le substrat est relâché.
- Permet la renaturation des protéines dénaturées
- Peut solubiliser des agrégats. Le hsp70 retire le substrat de l'agrégat pour le transférer à hsp100. Le substrat est ensuite complètement déplié lors de sa translocation à travers le canal central de hsp100 grâce à l'énergie dégagée de l'hydrolyse de l'ATP. Le substrat est relâché pour se replier seul ou à l'aide de chaperonnes (hsp70/40).
- Aide le transport de protéines à travers les membranes (ex. mitochondrie).
- Présente les protéines endommagées au protéasome pour leur dégradation.
- Dirige les protéines vers Hsp100.
154
Décrivez les chaperonnes Hsp90
Composées de 3 domaines : N-terminal de liaison à l'ATP, le domaine central et le domaine de dimérisation C-ter. Les trois domaine peuvent lier le substrat.
Le domaine N-term lie l'ATP et la chaperonne passe de la formation ouverte à fermée. L'hydrolyse de l'ATP permet de renaturer les protéines cibles.
155
Nommez les rôles des chaperonnes Hsp90
- Permet la renaturation de protéines qui sont partiellement dénaturées.
- Permet la dégradation des protéines via le système ubiquitin-protéasome.
- Régulateur important de la signalisation cellulaire.
156
Quelles sont les cibles des chaperonnes Hsp90 ?
Les cibles de Hsp90 sont plus de 200 protéines de signalisation. Les récepteurs majeurs de Hsp90 sont les récepteurs des hormones stéroïdiennes et les protéines kinases. L'action de hsp70/40 est nécessaire pour induire des formes intermédiaires du récepteur d'hormones. hsp40 reconnaît le récepteur inactif puis il est recruté par hsp70. Hsp90 agit seulement sur des protéines partiellement dénaturées. Hsp90 peut ainsi rendre le récepteur sous sa forme native.
157
Quels sont les inhibteurs des chaperonnes Hsp90 ?
Antibiotiques de la famille des ansamycines telle la geldanamycine bloquent le cycle de la chaperonne au niveau du complexe intermédiaire causant la dégradation du récepteur stéroïdien.
158
Quels sont les 4 rôles généraux des chaperonnes Hsp ?
- Contrôlent la renaturation des protéines lors de leur synthèse.
- Préviennent la dénaturation des protéines lors d'un stress
- Solubilisent les agrégats protéiques.
- Agissent comme cofacteurs pour la dégradation de protéines endommagés.
159
Expliquez la rétroactivation négative des chaperonnes Hsp
La grande quantité de Hsp produites permet de replier correctement les globules fondus puis de maintenir les HSF-1 dans le cytoplasme sous forme de complexe inactif avec les chaperonnes
160
Comment sont liées Hsp70 et Hsp90 lorsque la cellule est non stressée ? Que se passe-t-il lors d'un choc thermique ?
Sont liées à HSF-1 (facteur de transcription reconnaissant le motif HSF). Cependant en cas de choc thermique, un complexe plus stable se forme entre les globules fondus, Hsp70 et Hsp90. HSF-1 est alors libre, il est modifié puis migre au noyau où il interagit avec les motifs HSF-1.
161
Vrai ou faux. Le stress thermique inhibe la synthèse de la plupart des protéines. Les Hsps sont préférentiellement synthétisées et réparent les dommages causés par le stress.
vrai
162
Vrai ou faux. Il y a des Hsps résidentes de la cellule non stressée (ex. Hsp70 et 90) et des Hsps induites.
vrai
163
Où sont séquestrées les Hsps résidentes et que font-elles lors d'un choc thermique ?
Sont séquestrées dans le cytoplasme et, lors d'un choc thermique, activent la transcription des gènes codant pour les Hsps en se liant sur les motifs HSE localisés dans les promoteurs. Entre la forme native et l'état agrégé, il existe des états intermédiaires comme les structures de type globule fondu. Dans des conditions de choc thermique, la concentration en globules fondus augmente de manière importante.
164
Décrivez le rôle du système ubiquitine-protéasome.
Responsable de la dégradation sélective des protéines mal repliées.
165
Vrai ou Faux. Les chaperonnes moléculaires Hsp peuvent protéger, réguler et sont ubiquitaires. Ce sont des protéines essentielles, certaines sont induites par le stress et d'autres sont exprimées de façon constitutive.
vrai
166
Que se passe-t-il 35dC ?
Il y a ralentissement de la traduction générale et synthèse de protéines spécifiques.
167
Vrai ou Faux. Le stress est une source importante de la formation des agrégats. Les agrégats peuvent aussi se former sans l'apport d'un stress extérieur.
vrai
168
Qu'est-ce que le système ubiquitin-protéasome (UPS). ?
UPS est un système majeur de la dégradation des protéines cytosoliques.
169
Que dégrade UPS ?
- Protéines incomplètes
- Protéines mal repliées dues à des mutations ou à des erreurs de biosynthèse
- Protéines dénaturées
- Les sous-unités libres ou les complexes mutlimériques
- Protéines ayant subit un dommage oxydatif
170
Décrivez comment fonctionne le système ubiquitin-protéasome (UPS).
1. Ubiquitinylation (modif covalente)
- Favorisé par l'action des chaperonnes.
- Hsp70/40 facilitent la reconnaissance de protéines anormales, se qui mène à leur polyubiquitinylation par CHIP (E3 ligase). En fait E1, E2 et E3 permettent l'attachement covalent de l'ubiquitine au résidu lysine de la protéine cible.
2. Dégradation par le protéasome
- Les protéines ubiquitinylées sont dégradées
171
Expliquez les 3 étapes du mécanisme de l'ubiquitinylation du système UPS
1. Formation de Ub-E1 : Liaison de la région C-terminale de l'ubiquitine au site actif cystéine de E1. Requiert de l'ATP qui sera hydrolysé en AMP et 2xP.
2. Formation de Ub-E2 : Transfert de l'ubiquitine de E1 à E2.
3. Formation de Ub-substrat : L'action des chaperonnes rend le signal de dégradation (via phosphorylation (par prot kinase) ou par dissociation d'une autre protéine masquant le signal) disponible pour être reconnu par la E3 ligase et son ubiquitinylation. Normalement, il ne serait pas dévoilé dans sa forme nature. E3 assure la ligation entre le complexe Ub-E2 et le substrat.
172
Quelles sont les Co-chaperonnes qui peuvent agir comme des E3 ou interagir avec des E3 et qui lient les fonctions des chaperonnes à l'UPS ?
CHIP : S'associe avec hsp70 et hsp90 via le motif TRP et bloque le cycle ATPase de hsp70 inhibant ainsi son activité.
HSJ1 : S'associe à Hsp70 via le domaine J. Possède deux ubiquitin chain-binding domain (UBDs)
BAG : S'associent à hsp70 via le domaine BAG. S'associent aussi au système UPS.
173
Décrivez le protéasome.
26S : composé du protéasome 20S et du 19S.
20S : activité catalytique.
19 S : système de régulation
174
Vrai ou Faux. L'ubiquitinylation est réversible.
Vrai. La déubiquitinylation est un mécanisme de régulation mettant en jeu plus de 100 DUBs. Les DUBs ont une faible affinité pour les Ub, mais ont une grande capacité catalytique. Les DUBs clivent les Ubs qui sont liées aux substrats ainsi que les polyUb. Les DUBs permettent de recycler les Ub pour un usage ultérieur.
175
Vrai ou Faux. Il n'existe aucun système de dégradation interne dans le RE.
Vrai. Mais possède un système de reconnaissance (chaperonnes) pour détecter les protéines anormales qui vont être exportées vers le cytosol. Les protéasomes ne sont pas dans le RE, ils sont dans le cytosol.
176
Nommez les trois signaux UPR
1) IRE1
2) PERK
3) ATF6
177
Décrivez le signal PERK de UPR
- La dissociation de BiP libère PERK qui forme des homodimères. Ceci induit l'autoactivation de PERK et sa phosphorylation.
- PERK phosphorylé phosphoryle alors le facteur de traduction eIF2alpha qui induit une inhibition globale de la traduction. Cette réduction de la synthèse protéique est nécessaire pour réduire la charge protéique au niveau du RE. La réduction de la synthèse protéique permet aussi de libérer la machinerie de la traduction nécessaire pour traduire rapidement les ARNm codant pour les protéines de stress tel le facteur ATF4.
- ATF4 entre dans le noyau pour activer la transcription des gènes UPR dont les produits sont nécessaires pour éliminer le stress.
178
Décrivez la Réponse ERAD
- Induite suite à une accumulation excessive dans le RE de protéines dénaturées de façon permanente.
- Dégradation des protéines associées au RE
- Une fois reconnues par les chaperonnes du RE (BiP, PDI, EDEM,...), ces protéines seront redirigées vers le cytosol (via Sec ou Derlin) où elles sont reconnues par les hsps cytosoliques et dégradées par le protéasome.
179
Décrivez le signal ATF6 de UPR
- Le stress induit une dissociation du complexe BiP-ATF6.
- ATF6 libérée transloque au niveau du golgi où elle subit deux clivages. Le produit du clivage cytosolique est transporté au niveau du noyau où il active l'expression des gènes UPR.
180
L'accumulation de protéines mal repliées dans le RE peut altérer la fonction du RE causant un stress. Ceci se traduit par l'activation de la réponse ____ qui est une réponse coordonnée de trois signaux localisés au niveau du RE : ____, ____ et ____. L'activation de ces trois signaux a pour effet la réduction de la ____ de nouvelles protéines dans le lumen du RE, l'augmentation de la ____ des protéines associées au RE via ____, ainsi que l'augmentation du pouvoir de ____ des protéines dans le RE et de la capacité de synthèse protéique.
UPR
IRE-1, PERK et ATF6
translocation
dégradation
ERAD
renaturation
181
Décrivez le rôle de l'UPS dans la fibrose cystique.
- Implique les protéines CFTR.
- Si CTFR est mal replié dans le RE, il est ubiquitinylé.
- Si le protéasome est inhibé, ils formeront un agrégat au niveau de la membrane du noyau.
On n'arrive pas à éliminer les protéines dénaturées, formation d'agrégats toxiques pour la cellule.
182
Décrivez la maladie du prion.
- Causée par l'agrégation de la protéine appelée PrP.
- La PrP est exprimée surtout au niveau des neurones et peut être convertie spontanément en protéine mal repliée appelée la PrPsc. La protéines est très rarement mal repliée.
- Le produit de clivage de la PrPsc a la capacité de former des agrégats (comme des plaques amyloïdes) qui sont résistants à une dégradation complète par les protéases et peuvent sortir d'une cellule et en infecter d'autres. Elle aura la capacité de dénaturer d'autres protéines prions normalement repliées simplement par contact.
- L'accumulation des PrPsc forme des plaques insolubles qui peuvent induire la mort des cellules neuronales.
183
Vrai ou Faux. Le produit de clivage de PrPsc est un agent infectieux
vrai
184
Comment l'inhibition du système UPS pourrait prévenir le cancer?
Il faut savoir que les cellules cancéreuses suractivent le système UPS pour survivre parce que leur niveau prolifératif est plus élevé que les cellules normales.En inhibant le système UPS, il pourrait y avoir des conséquences néfastes pour toutes les cellules, mais si on réduit l'activité de UPS à 50-60%, on pourrait éliminer les tumeurs liquides.
Bortezomib est un exemple d'inhibiteur du protéasome très efficace.
185
Vrai ou Faux. UPS est important pour la régulation des cycles cellulaires (régulation des cyclines et des CDKs) et éliminer les protéines non nécessaires pour passer d'une phase à l'autre. Il permet d'inhiber les gènes supresseurs de tumeurs et les protéines pro-apoptotiques. UPS stimule la voie NF-kB qui entraîne la survie cellulaire.
vrai
