Adressage et trafic intracellulaire Flashcards
Qu’est-ce que l’adressage?
mécanismes biochimiques permettant le tri des protéines de leur lieu de synthèse vers leur destination intracellulaire ou extracellulaire de fonctionnement
Comment les protéines néosynthétisées sont dirigées vers leur(s) compartiment(s) de destination fonctionnel(s)?
Grâce à des motifs signaux servant d’adresse
Qu’est-ce qu’un peptide signal?
un motif constituée de quelques aa définissant une séquence linéaire d’adressage
Que sont les patch signal ou signal d’adressage?
motif constistué de plusieurs séquence d’acides aminés définissant un signal conformationnel d’adressage
De quoi dépend le signal d’adressage?
de modifications post-traductionnelles, notamment de l’ajout de sucre à la protéine
Mécanismes de transport
- à travers un pore
- translocation membranaire
- transport vésiculaire
Transport à travers un pore
concerne le transport du noyau vers le cytosol et inversement. La protéine reste dans un système cytosoluble.
Translocation membranaire
du cytosol vers la membrane d’un compartiment membranaire.
Transport vésiculaire
concerne la façon dont une protéine va être capable de passer d’un compartiment membranaire à un autre sans continuité entre les deux compartiments.
Qu’est-ce que le réticulum endoplasmique?
gros compartiment membranaire disséminé dans toute la cellule.
- structure lamellaires membranaires (RER)
- tubulaire (REG)
Rôle RER
synthèse des protéines (1/3), modifications post-traductionnelles très importantes
Rôle REL
- biosynthèse des lipides membranaires (phospholipdes, sphingolipides)
- détoxification
- stockage du Ca2+ intracellulaire
Complexe translocon (structure, rôle)
- plusieurs protéines entouré d’autres protéines comme des peptides, coeur hydrphobe dans lequel va passer la chaîne peptique en élongation
- clive des protéines, libère les chaines hydrophobe dans la lumière du RE
Particularité des protéines qui ont pour destination le RE
possèdent une petite séquence signal au niveau N-ter reconnue par le complexe/particule de reconnaissance du signal SRP.
Fonctionnement reconnaissance par SRP
- changement de conformation
- bloque l’élongation du ribosome
- SRP se lie au récepteur lié au translocon: présente la protéine
- hydrolyse de GTP
- changement de conformation -> dissociation du récepteur
- reprise de l’élongation
Peptidase
clive le peptide signal dans le translocon pour libérer la protéine mature dans le RE
Rôle protéines chaperonnes (BiP)
protéines du RE, permettent le repli de la protéine (structure tertiaire)
HSP
Heat shock protein, protéines synthétisées lors d’un stress thermique, augmentation de la température
Fonctionnement des protéines chaperonnes
-hydrolyse de l’ATP par la ATPase activating factor
-adenine exchange factor
Ce sont des co-chaperonnes
Orientation de la protéine dans la membrane
orientation acquise définitive, la position des aa dicte l’orientation de la protéine dans la membrane
+ cytoplamsique
- luminal
Protéines à plusieurs domaines transmembranaires
alternance start and stop signals. boucle tantôt intracellulaire tantôt extracellulaire.
Mécanisme spécifique d’intégration des protéines ancrées à la membrane du RE par l’extrémité C-terminale
ancrage de protéines possédant un domaine C-ter hydrophobe ne pouvant pas être reconnu par la SRP (ex: protéines SNARE) -ribosomes soubles -Get3 ATPase -Get1-Get2 -changement de conformation (hydrolyse de l'ATP)
Principe de la N-glycosylation
ajout d’oligosaccharides liés à des résidus asparagine (N-linked) dans la lumière du REG
Rôle de la N-glycosylation
- adressage des protéines
- repliement des protéines
- fonction des protéines (interactions avec autres molécules)
Motif de N-glycosylation
Nterm…-Asn-X-Ser ou Thr-…Cterm
Fonctionnement N-glycosylation
- ajout de sucre par l’oligosaccahryl transférase récupéré sur le dolichol en clivant la liaison anhydre
- association au résidu d’Asn
Que permet l’élagage de molécules de glucose
- contrôle qualité via le complexe calnexine/caltréculin
- repliement (si elles sont mal repliées elles sont dégradées par le protéasome)
Qu’est-ce que l’ubiquitination et son rôle?
protéines mal repliées passent dans le sens inverse dans le translocon
on ajoute sur certains résidus de lysine l’ubiquitine -> signal d’adressage vers le protéasome
peut aussi influencer l’endocytose: dégradation ou recyclage
Glypiation
ajout d’un Glycosylphosphatidylinositol (GPI) en position C- terminale de la protéine : l’ancre GPI
Protéines à ancre GPI (lieu de synthèse, localisation, rôles)
GPI synthétisé à la surface du RE
- présentes chez tous les eucaryotes
- Incorporées majoritairement dans les radeaux lipidiques
- Grande diversité de structure -> pouvoir antigénique
- Rôle dans l’adressage de protéines spécifiques: Pôle apical dans les cellules épithéliales - Axones dans les cellules neuronales.
Radeaux lipidiques
chaines d’AG saturé + enrichit en cholestérol et sphingolipide
Maturation des protéines, lieu d’assemblage des complexes multi-chaînes
- ponts disulfures (PDI)
- repliement des protéines
L’assemblage des complexes multi-chaînes s’effectue dans le RE.
Principes généraux du transport vésiculaire
- Sélection des cargos biologiques
- Concentration du cargo
- Bourgeonnement membranaire
- Libération de la vésicule
- Transport vésiculaire
- Ciblage vers le compartiment cible
- Fusion membranaire
Sélection et concentration des cargos
reconnaissance spécifique entre les protéines cargos et des protéines récepteurs associées à des complexes protéiques formant un
« manteau » autour des vésicules issus du compartiment de départ
Bourgeonnement membranaire et libération de la vésicule
Départ de la vésicule et dissociation des protéines du manteau permettant le démasquage des protéines impliquées dans la spécificité de reconnaissance avec le compartiment d’arrivée
Ciblage du compartiment cible et fusion membranaire
Reconnaissance spécifique de chaque type de vésicules par des complexes protéiques situés en surface des vésicules et des compartiments membranaires cibles et permettant le rapprochement et la fusion des membranes
Types de vésicules mantelées
- clathrine
- COP I
- COP II
Clathrine (rôle et structure)
-bourgeonnement des vésicules
-triskélion (3 chaînes lourdes et 3 légères)
maillage caractéristique
COP I
vésicules émises au niveau du golgi qui peuvent avoir différentes destinations
COP II
permettent la formation de vésicules du RE vers le Golgi
Les sGTPases (rôle)
Arf: rôle dans la formation du manteau (Arf2 spécifique du Golgi)
Rab: reconnaissance et fusion du manteau
GDI (nom, rôles)
GDP différenciation inhibitor
inhibiteur des petites GTPases
-masque le site d’interaction de Arf avec la membrane
-force la molécule à rester inactive
Sar1 (activation, rôle, inhibition)
- activée par GEF pour s’associer à la membrane
- recrute des protéines comme COP II pour être la première couche du manteau
- inhibée par sa GAP ce qui induit la dissociation du manteau
Dynamine
- serpentin autour du col de la vésicule
- lie et hydrolyse GTP
- ferme le col de la vésicule
Qui est impliqué dans la fusion de la vésicule au compartiment?
- RAB
- SNARES
Étape de docking
fixation d’un Rab-GTP su réa vésicule à son récepteur sur la membrane receveuse
Les SNARES (noms, rôle, devenir)
-v-SNARE (vésicule)
-t-SNARE (trimériques sur le compartiment cible)
s’associent pour générer une force nécessaire pour accoler les 2 feuillets pour la fusion de la vésicule.
-elles se séparent grâce à l’hydrolyse de l’ATP pour être recyclées
Comment assurer la spécificité du transport?
-isoformes de Rab et des snares différents selon les compartiments
Rab peut être utilisé comme marqueur pour localiser une protéine
Golgi (rôle)
maturation des compartiments (citernes), échanges vésiculaires entre les compartiments
Golgi (composition)
- réseau cis
- réseau médian
- réseau transgolgien
Golgi (fonctions)
-Carrefour d’adressage des protéines de la voie de sécrétion
-maturation des chaînes de N-glycosylation et O-glycosylation ;
- Sulfoconjugaison : ajout de groupement sulfate sur des glycoprotéines, protéoglycanes
et GAG ;
- Synthèse des sphingolipes ;
- Flux vésiculaire : flux rétrograde (COP I), flux vectoriel permanent et sécrétion régulée
Transport rétrograde (motif, fonctionnement)
protéines qui retourne au RE
- motif: KDEL (soluble) et KKXX (membranaire)
- clustering
- manteau de COP I
O-glycosylation (rôle, fonctionnement)
sur un thréonine maturation de l'oligosaccahride -Man +GlcNac \+Gal +NANA synthèse des protéoglycanes
Sécrétion constitutive
sécrétion permanente, composés de la MEC
voie par défaut
Sécrétion régulée
soumis à la stimulation des cellules par d’autres signaux extracellulaires
clarine dépendant
Rôle des phosphinositides dans le trafic intracellulaire
- phagocytose
- endocytose
- exocytose
- trafic vésiculaire
Interactions des phosphoinositides
Domaines d’interaction protéiques spécifiques pour chaque PtdIns
mais peuvent aussi interagir avec d’autres
Types d’endocytoses
- phagocytose
- pinocytose
Phagocytose
particules de grande taille, protusion membranaire qui va englober la bactérie, synthèse de PI pour promouvoir l’élongation de l’actine
Compartiments acides de la cellule
- lysosome
- endosome
Lysosome (rôles, localisation, pathologies)
-dégradation des constituants cellulaires
-enzymes : adressage M6P
-spécialisation vacuole chez les plantes mélanosomes
granules LTc
-pathologies spécifiques:
surcharge: amiante, goutte… pathogènes: blocage acidification
Endosome (rôles, localisation)
- hétérogènes
- vésiculaires
- MVB -> exosomes
- tri et recyclage protéines membranaires
- préparation digestion cellulaire
Système ESCRT
invagination de vésicules à l’intérieur des endosomes conduisant à la formation des corps multivésiculaires (MVB), abcission cellulaire, bourgeonnement viral
Mutation du récepteur au LDL
- augmentation du taux de cholestérol sanguin
- apparition de plaques d’athérome
- accidents cardio-vasculaires
NPC (nuclear pore complex)
- deux anneaux centraux: cytologique et nucléoplasmique
- anneau nucléoplasmique (déporté plus petit)
- transporteur central
- huits bras radiares (x2= 16)
- 16 filaments: 8 cytologiques + 8 de cage
Fonctions de transport des pores nucléaires
- passif: canaux latéraux, diffusion facilitée
- actif: transporteur central, grosses molécules
Transport à travers le transporteur central
mécanisme actif, hydrolyse du GTP (importines et exportines)
Interaction avec les domaines FG des NUP spécifiques
Quel signal reconnaissent les importines?
NLS
