Ch3 synthèse et routage des protéines

Question 1

quels sont les modes de déplacement des protéines dans une cellule? Dans quelle direction se font ils?

Answer 1

Transport par porte (in and out du noyau au cytosol)
Transport transmembranaire (du cytosol vers différents organites)
Transport vésiculaire (in and out de différent organites vers d’autres organites/l’extérieur de la cellule)

Question 2

comment les protéines sont-elles acheminées au bon endroit?

Answer 2

une séquence peptide signal est attachée en N ou C terminus de la protéine et signalise à la cellule vers quel organite transporter cette protéine

Question 3

décrire la porte référencée dans le transport par porte?

Answer 3

le complexe du port nucléaire (CPN) un port composé d’une trentaire de protéine qui permet le passage de petites molécules

Question 4

qu’est ce que les nucléoporines (NUP)?

Answer 4

des protéines qui forment le coeur de l’échafaud du CPN. ces protéines forment le scaffold du CPN.

Question 5

quelles sont les catégories de NUPs?

Answer 5

• NUPs structurales (anneaux internes/externes)
• NUPs FG
• NUPs de liaison
• Sous-unité luminale

Question 6

à quoi servent les NUPs FG

Answer 6

ils forment un amas de fibrilles non-structurées qui servent de barrière pour les macromolécules.

Question 7

Comment les protéines de plus grosses taille que 5 kDA peuvent-ils traverser le CPN

Answer 7

Des protéines ont un site de liaison aux NUP-FG ce qui permet de rompre les interactions entre les NUPs FG et ainsi traverser le maille.

Question 8

Quelles protéines sont responsable du transport de molécule entre le cytoplasme et le noyau

Answer 8

les caryophérines (importines/exportines)

Question 9

qu’est ce qu’un NLS

Answer 9

nuclear localization signal. Ce signal indique que la protéine qui le porte doit être importé dans le noyau

Question 10

décrire l’intéraction entre le Ran-GTP et les caryophérines

Answer 10

en absence de Ran, les importines interagissent avec un cargo et l’interaction avec Ran-GTP dissocie le complexe importine-cargo
En présence de Ran-GTP, les exportines interagissent avec leur cargo. Ce complexe est dissocié par l’hydrolyse du GTP par RanGAP

Question 11

quel est l’effet de RanGAP et RanGEF

Answer 11

ranGAP active l’hydrolyse du GTP de Ran-GTP pour produire Ran-GDP. Cela pousse les importines à se diriger avec leur cargo vers le noyau`
RanGEF échange le GDP de Ran-GDP pour un GTP, ce qui dissocie les importines de leur cargo et permet la liaison d’exportines à leur cargos.

Question 12

Pourquoi e Ran-GTP a-t-il une incidence sur les complexes importines/exportines et leur protéine Cargo?

Answer 12

Ran-GTP est en compétition avec les séquences NLS (nuclear localization signal) pour un site d’intéraction sur les importines/exportines)

Question 13

pourquoi une importine se dissocie de son cargo en présence de RanGPT mais qu’une exportine ne peut s’y lier qu’en présencer de RanGTP?

Answer 13

Le site de liaison sur les importines est le même pour le cargo que pour le RanGTP.
Le site de liaison du cargo sur les exportines, lui, n’est que disponible lorsque l’exportine est liée à un RanGTP

Question 14

Pourquoi a-t-on besoin de recycler le Ran-GTP dans le noyau?

Answer 14

Le Ran-GTP est ajouté aux importines et exportines dans le noyau et est converti en Ran-GDP à l’extérieur du noyau. Il y a donc toujours du Ran-GTP qui est exporté du noyau vers le cytosol.

Question 15

Comment le Ran-GTP est il importé dans le noyau?

Answer 15

La protéine NTF2 lie le Ran-GDP et l’importe dans le noyau.

Le complexe est alors dissocié dans le noyau par RanGEF

Question 16

quelles protéines exportent les ARNm du noyau?

Answer 16

gràce aux protéines NXF1 et NXT1 (NTF2-like proteins) qui lient l’ARNm et se dissocient lorsque les ribosomes s’assemblent sur l’ARN.

Question 17

qu’est ce qui distinguent les navettes protéiques des autres protéines nucléaires de la cellule?

Answer 17

elles possèdent des NLS et NES. Nuclear export signal et nuclear localization signal. Elle peuvent donc entrer et sortir du noyau à répétition.

Question 18

Comment la cellule peut-elle empêcher ou encourager le transport de protéine au travers la membrane nucléaire?

Answer 18

en masquant le NLS ou le NES de la protéine. Par exemple en phosphorylant la protéine. L’action de phosphatase peut ensuite exposer le NLS ou NES qui était préalablement caché.
La cellule peut aussi séquestrer un facteur d’activation de transcription dans une grande protéine et cliver le facteur lorsque les gènes qu’il active sont requis. EX: le manque de choléstérol dans une membrane entrain le clivage par des protéases d’un facteur qui active des gènes de biosynthèse du cholestérol.

Question 19

quel signal indique à la cellule de transloquer des protéines vers la matrice dew la mitochondrie?

Answer 19

une hélice alpha-amphiphilique situé au N-terminal

Question 20

nommez une protéine capable de cliver des peptides de signalisation?

Answer 20

la signal peptidase

Question 21

à quoi sert la Hsp70?

Answer 21

c’est une chaperonne qui permet de transporter des protéines sous forme dépliée et d’aider au bon repliment de celles-ci
L’intéraction entre des protéines dépliées et Hsp70 empêche l’agrégation de ces protéines.

Question 22

comment les complexes Tom et Tim font ils traverser les protéines au travers des membranes mitochondriales?

Answer 22

Ils utilisent le gradient de pH entre la membrane externe et interne pour faire traverser la protéine.

Question 23

quelles protéines membranaires de la mitochondries qui permettent l’import de protéines d’origine cytoplasmique se trouvent dans la membrane externe et interne?

Answer 23

Externe: TOM, translocase of the outer membrane
SAM. sorting and assembly machinery
Interne: TIM, translocase of inner membrane (TIM22/TIM23)
OXA cytochrome oxidase assembly

Question 24

à quoi servent les chaperones qui se trouvent entre les membranes internes et externes de la mitochondrie?

Answer 24

ils acheminent les protéines membranaires au complexe SAM

Question 25

quelles sont les propriétées d’une séquence d’arrêt du transfert dans une protéine et à quoi servent ces séquences?

Answer 25

Elles sont hydrophobique et arrêtent le déplacement de la protéin au travers de la membrane. Cela permet d’ancrer la protéine dans la membrane.

Question 26

qu’est ce qui arriverait à une protéine qui possède plusieurs séquence d’arrêt du transfert?

Answer 26

elles devraient aussi avoir plusieurs séquences d’initiation du transfert, ce qui créer plusieurs domaine transmembranaire.

Question 27

comment les séquences signals permettent ils aux protéines d’être acheminé à la mitochondrie?

Answer 27

une protéine de reconaissance de peptides signaux se lie à la séquence signal et va se lier à une protéine réceptrice à la surface de la membrane externe des mitochondries.
la protéine dépliée est ensuite insérée dans TOM qui s’occupe de transloquer la protéine

Question 28

comment la protéine PINK1 permet elle de faire un control qualité de la mitochondrie?

Answer 28

cette protéine utilise le gradient de pH pour traverser la membrane de la mitochondrie.
Si la mitochondrie est endommagée et le produit plus de gradient entre ses membranes, PINK1 s’installe à sa surface et recrute une ubiquitine ligase PARKIN qui marque la mitochondrie pour dégradation

Question 29

pourquoi les protéines du chloroplaste peuvent-ils deux séquences signals

Answer 29

une séquence permet de traverser la membrane externe/interne du chloroplaste puis lorsque ce peptide est clivé, un second est exposé qui permet de traverser la membrane des thylakoids.

Question 30

quelle est la différence entre une translocation post-traductionnelle et co-traductionnellem pour le RE?

Answer 30

En post traductionnelle, la protéine est traduite dans le cytoplasme et ensuite envoyé gràce à sa séquence signal vers le RE
En co-traductionnelle, le ribosome s’accroche à la membrane du RE et la protéine est immédiatement envoyée dans la lumière du RE au fur de sa synthèse

Question 31

quelle séquence protéique est essentielle à la translocation co-traductionnelle? quelle est la fonction de cette séquence?

Answer 31

La séquence signal. elle recrute le SRP (signal recognition particle) qui halte la traduction et dirige le ribosome vers la membrane du RE à l’aide du récepteur SRP

Question 32

qu’est ce que le translocon? dans quel mécanisme cette protéine est elle impliquée?

Answer 32

une protéine qui forme un canal entre le cytosol et la lumière du RE. il est principalement impliqué dans la translocation co-traductionnelle mais peut aussi servir lors de la translation post-traductionnelle

Question 33

comment les protéines sont elles-poussées au travers du translocon dans la translocation post-traductionnelle?

Answer 33

elles s’associent à la protéine transmembranaire BiP qui hydrolyse l’ATP pour tirer la protéine vers l’intérieur

Question 34

qu’est ce que des séquences topogéniques?

Answer 34

des séquences qui signal le début du transfert et l’arrêt du transfert de la protéine au travers d’une membrane

Question 35

qu’est ce que le mécanisme de porte latérale du translocon? à quoi sert il?

Answer 35

En plus de servir de canal, le translocon peut s’ouvrir dans le sens latéral (un peu comme une ouverture Pacman).
Cela permet de libérer des protéines midway au travers de la translocation. cela permet de créer des protéines transmembranaires ou de libérer le peptide signal après la coupure de celui-ci par la signal peptidase

Question 36

qu’est ce qu’une protéine transmembranaire de type 1 et comment est elle synthétisé?

Answer 36

Type 1 est une protéine transmembranaire dont le N-terminal est à l’intérieur du RE et le C-terminal dans le cytosol.
elles sont transloquée de facon co-traductionnelle puis la translocation est arrêtée à la séquence d’ancrage

Question 37

qu’Est ce qu’une protéine transmembranaire de type 2 et comment est elle synthétisée?

Answer 37

type 2 a sa portion C-terminal dans le RE et sa portion N-terminal dans le cytosol
Elle est insérée dans la membrane avec une séquence de début de transfert qui se trouve dans la même ourientation que pour les protéines de type 1 mais il est à l’intérieur de la protéine plustot qu’à son extrémitée.

Question 38

qu’est ce qu’une protéine transmembranaire de type 3 et comment est elle synthétisée

Answer 38

Type 3 est similaire au type 1 mais son peptide signal n’est pas clivé
Il est synthétisé de manière similaire au type 2, avec une séquence signal interne à la protéine mais dans l’orientation inverse, ce qui laisse la portion C-terminal du coté du cytosol.

Question 39

qu’est ce qu’une protéine transmembranaire de type 4 et comment est-elle synthétisée?

Answer 39

type 4 a plusieurs domaines transmembranaire
la séqence protéique a plusieurs séquences signal de début de transfert et de stop transfert. Chaque couple de signal start-stop va créer une portion transmembranaire pendant que la traduction continue.

Question 40

quelle est la différence entre une protéines transmembranaire de type 4A et 4B

Answer 40

A à son N-terminal du coté du cytosol

B à son N-terminal du coté luminal du RE

Question 41

Les protéines transmembranaires sont toujours synthétisées au travers de la membrane du RE, pourquoi retrouve-t-on des protéiens transmembranaire en dehors du RE?

Answer 41

elles sont acheminées à partir du RE vers leur vrai position par bourgeonnement/fusion de membranes.

Question 42

en quoi consiste la N-glycosylation? comment est elle attachée à des protéines?

Answer 42

un groupement composé de 14 sucres est transféré sur le groupement NH2 de la chaine latérale d’une asparagine
l’oligosaccharide en bloc est transféré au peptide par l’oligosaccharyltransferase (OST)

Question 43

à quoi sert la N-glycosylation?

Answer 43

L’oligosaccharide permet d’associer les protéines à des chaperones.

Question 44

à quoi servent les glucosidases 1 et 2?

Answer 44

à cliver 2 des trois glucoses au bout de l’oligosaccharide qui forme la N-glycosylation

Question 45

Quelles protéines reconnaissent la dégradation du mannose dans la N-glycosylation. Quel est l’effet de cette reconaissance

Answer 45

La protéine est marquée pour dégradation par EDEM et OS-9

Question 46

La fibrose kystique est du à une délétion dans un gène mais peut être traitées avec des inhibiteurs des mécanismes de control qualité des protéines. pourquoi?

Answer 46

le délétion dans le gène permet quand même de former une protéine fonctionnelle mais la délétion empêche la protéine de se replier 100% correctement. Elle ne passe donc pas les mécanismes de control qualité de la cellule.

Question 47

qu’est ce que le ERAD?

Answer 47

ER-associated degradation. C’est le système de control de la qualité des protéines dans le réticuleum endoplasmique. Les protéines qui ne passent pas ce control sont dégradés.

Question 48

qu’est ce que la UPR?

Answer 48

unfolded protein response. c’est une ensemble de mécanismes mis en place lorsque des protéines mal repliées s’accumulent dans le RE

Question 49

quel sont les trois réponses associés à UPR? quelle protéine entraine l’activation de ces voies

Answer 49

IRE1
PERK
ATF6
Elles sont toutes activées par BiP

Question 50

expliquer comment fonctionne la réponse IRE1

Answer 50

BiP arrête de séquestrer IRE1 lorsque les protéines mal repliées s’Accumulent
IRE1 se dimérise et épisse un ARNm
l’ARNm mature code pour un facteur de transcription qui code pour des gènes servant à dégrader des protéines mal repliées.

Question 51

expliquer comment fonctionne la réponse PERK

Answer 51

BiP arrête de séquestrer PERK lorsque les protéines mal repliées s’Accumulent
PERK se dimérise et phosphoryle le facteur elF2alpha
Le facteur elF2alpha inhibe la traduction dans la cellule
l’inhibition de la traduction permet de traduire une nouvelle protéine qui active des gènes servant à dégrader les protéines mal repliées

Question 52

expliquer comment fonctionne la réponse ATF6

Answer 52

BiP arrête de séquestrer ATF6 lorsque les protéines mal repliées s’Accumulent
en absence de BiP, ATF6 est acheminé au golgi et clivé par des protéases
la portion d’ATF6 libérée dans le cytosoll intéragit et active un facteur de transcription pour des gènes servant à dégrader les protéines mal repliées