Cours 2 - Transport Mitochondries Flashcards
Comment est compartimentée la mitochondrie ?
Pas de contact entre les mb externe et interne = nécessite des transporteur au niveau des 2 membranes pour permettre le passage des protéines
C’est quoi les 4 parties de la mitochondrie ? A quoi correspond chaque partie ?
Membrane externe : perméable aux petites mol enzyme des lipides
Espace intermembranaire : enzyme des nucleotides
Membrane interne : oxydation chaine de transport des e- ATP synthase et transport des métabolites
Matrice : melange d’enzyme (oxydation pyruvate + cycle acide citrique)
Comment les mitochondries se multiplient ?
Par fusion et fission
Est ce que la composition de la mitochondrie varie en fonction du type de cellule et de ses besoins ?
Ouii
Protocole de séparation des compartiments mitochondriales ? (4)
- Mitochondrie intacte mise en milieu hypotonique -> rupture mb externe et liberation espace IM (mb interne intacte)
- Centri qui laisse l’IM en suspension et la mb externe + interne dans le culot
- Centri gradient qui separe mb externe et mb interne
- Dernier centri pour separer la mb interne de la matrice
Est ce que les mitochondrie produisent bcp de prot dans leur matrice ? Ou sont produites les prot mitochondriales ?
Non
99% par les ribosomes cytosoliques
Les protéines codées par le génome nucléaire et produites dans le cytosol atterrissent comment dans la mitochondrie ?
Elles doivent etre importées
Comment peut on mettre en évidence la contribution du génome de la mitochondrie vs le genome nucleaire ?
Par des organites purifiés
Par des inhibiteurs specifiques
Explique un système expérimental pour étudier l’importation des protéines dans la mitochondrie
Purification in vitro des mito
Synthese d’un precurseur radioactif sur prot mito pour mesurer radioactivité dans les mito par la suite
Ou
Modification du peptide signal donc va dans mito
Vérification de l’importation de la prot dans la mito par protéinase K ou Trypsine
Si cellule bien importée alors pas dégradée par la trypsine
Ce sont des protéines d’ou ?
VDAC ?
SMAC ?
TOM20 ?
Mb externe
IMb
Mb externe
Explique le mécanisme d’importation de protéines dans la mito. 2 etapes
- Ancrage de la proteine (signal importation) aux mb inter et mb externe qui nécessite pas d’energie a 5 degres
- Entre de la protéine entiere a 25 degres qui nécessite hydrolyse ATP donc énergie
C’est quoi le TOM complex ? TOB complex ? TIM23 complex ? Disulfide relay system ?
Tom complex : transporteur de la mb externe la majorité des prots passent par la
Tob complex : moins utilisé mais permet de s’ancrer a la mb externe
Tim 23 complex : dans mb interne permet d’aller vers matrice ou vers mb interne selon avec quoi il s’associe
Disulfide relay system : dedie aux prot qui doivent rester dans l’IMb
C’est quoi la différence entre signal clivable et signal non clivable ?
Clivable : 70%
Sequence signal retirée apres l’importation dans la mito
Souvent dans les parties solubles genre matrice et IMb (voire mb interne)
Non clivable : 30%
Sequence signal intacte qui fait partie de la prot finale
Souvent dans les mb
De quoi est composé le signal clivable ? Est ce que cette séquence distingue la destination finale ? Comment fait on alors ?
Et pour le signal non clivable ?
N terminal chargé +
Non = matrice de base
Séquence hydrophobe en plus pour mb interne
Séquence hydrophobe en plus + deuxième site de clivage pour espace intermb
Majoritairement des séquences hydrophobes beta signal qui permet d’aller a TOM
Et pour les signaux interne pour l’espace intermembranaire ?
Doublet de cysteine (reconnu par TOMS)
Comment sont les protéines pour passer a travers les mb dans la mito ?
Elles doivent être dépliées et de replier à destination
Comment sont les prot qui composent la mb externe ? Interne ? Généralement
Externe : tonneau beta
Interne : hélice alpha
Bcp de variation en vrai
Est ce que toutes les prot passent par le complexe tom ?
Oui par la mb externe et donc le complexe TOM peut importe le signal
Dans le complexe TOM a quoi sert la sous unite 40 ?
Tres important sert de canal
Est ce que c’est vrai que TOM20 est une prot mitochondrial ?
Askip oui
Ensemble que forment les sous unites TOM40 ?
Un canal aqueux
A quoi servent TOM20 et 70 ?
Récepteurs primaires des séquences signal
20 presequence
70 sequence interne
A quoi servent TOM22 et 5
Passage des proteines de TOM20 et 70
Vers TOM40
En gros fais le chemin d’une prot qui veut traverser la mb exeterne
Si protein a une presequence (clivable) :
TOM20 ->TOM22 -> TOM5 -> TOM40
Si protein a un signal interne :
TOM70 ->TOM22 -> TOM5 -> TOM40
Ses affinités croissantes créent un mvt vers l’intérieur
La surface interne de TOM40 est principalement positive ou négative ?
Négative
5 points pour expliquer la structure du signal d’adressage a la matrice mitochondriale (la presequence)
-15 a 55 AA non conservés dans la séquence primaire
-helice alpha amphiphatique avec charge + et - chacunes d’un cote mais vers N-t
-Nécessaire et suffisant a l’importation si mutation pas d’importation
-une fois dans la matrice le signal est supprimé par des PEPTIDASES MITOCHONDRIALES
-parfois la proteine est aussi dans la mb interne avec un domaine transmembranaire
C’est quoi le rôle de TIM23 ?
Catalyser la translocation de prot dans la matrice et la mb interne
Explique le transfert d’une protéine du complexe TOM au complexe TIM23 dans le cas ou :
1. Absence de potentiel membranaire
2. Présence de potentiel membranaire
- Presequence chargée + est reconnue et entre dans le canal en 1er
Elle interagit avec TOM22 et la prot mature avec TIM50
Pas de potentiel de mb = BLOQUÉE a cette étape - Potentiel = canal TIM23/17 ouvert
La proteine passe et cela est facilité par la liaison de TIM21 a TIM22
Quels sont les deux types de complexe TIM23 en fonction de la destination finale de la protéine ?
- Protéine transloquée a la matrice
Dépendante du potentiel de la mb et de l’ATP
Reconnaissance de la protéine par le complexe PAM qui se lie a TIM23
MtHsp70 avec son activité ATPase qui assure l’hydrolyse de l’ATP nécessaire au transport actif
2.Proteine transloquée dans la mb interne
Dependante du potentiel mb
Contiennent une séquence hydrophobe reconnue dans le canal TIM23 qui les bloque dans la mb
Association avec la chaîne respiratoire
Dif entre TIM23 MOTOR ET TIM23 SORT ?
TIM23 MOTOR = prot qui vont dans la matrice
TIM23 SORT = prot qui vont dans la mb interne
Est ce que après avoir été transloque dans la mb interne ou dans la matrice les signaux de ciblage et de tri N-t sont degrades ?
Ouiii c’est realise par plusieurs proteases localisées a dif endroit genre matrice et mb interne
C’est quoi le système MIA/Erv1 ?
Transport des protéines vers l’espace intermembranaire des mitochondries
Utilisé pour l’importation de prot riche en cys car l’oxydation de ces cys va former des ponts disulfures ce qui les empêche de revenir vers le cytoplasme
Resume en 5 etapes le processus de MIA/Erv1 ?
- Translocation via TOM40 de la prot riche en cys vers espace inmb
- Mia40 (oxydoreductase) reconnait la prot importee via les motifs de cys et se lie d’abord avec cette prot
- Mia40 catalyse la formation de pont disulfure intramol dans la protéine stabilisant sa structure
- Reactivation de Mia40 par Erv1 grace aux e- qui vont aussi être transféré avec de l’O2 a la chaine respiratoire
- La prot atteint sa conformation finale et stable et fonctionnelle dans l’espace intermb
Maladie Associée a une mauvaise localisation des protéines due à une mutation :
Donne le scénario normal, muté et les conséquences d’une mutation de la protéine NDUFB10
Normal :
Prot de l’espace intermb cys s-s prise en charge par Mia40 et va a la chaîne respiratoire complexe 1
Muté :
Modif du signal S-S sur la prot donc passe PAS par TOM40 et se dégrader par un proteasome dans le cytosol
Consequence :
Pb de la chaîne respiratoire
Acidose lactique, cardiomyopathie
Maladie Associée a une mauvaise localisation des protéines due à une mutation :
Donne le scénario normal, muté et les conséquences d’une mutation de la protéine YME1L1
Normal :
Impliquée dans fusion-fission de la mito part de l’espace intermb vers mb externe
Muté :
Reste dans l’espace intermb plutôt que mb externe et sera protéolysée donc débalancement de fusion-fission
Conséquences :
Atrophie du nerf optique = perte visuelle
Maladie Associée a une mauvaise localisation des protéines due à une mutation :
Donne le scénario normal, muté et les conséquences d’une mutation de la protéine AGT
Normal : protéine devrait être dans les peroxisomes car converti le glycoxylate en glycine
Muté : structure et dimerisation altérée ce qui engendre une localisation dans la mito et augmente le taux de glycoxylate et de calcium oxalate dans les peroxisome (sert a rien dans la mito)
Conséquences :
Problèmes reinaux
C’est quoi la maladie de Huntington ?
Maladie neurodegenerative due au gène HTT qui code pour une prot avec normalement bcp de motif CAG sauf que la y’en a trop et donc ca fait une prot HTT mutee avec trop de motifs polyQ
=mort des neurones
Lien entre la maladie de Huntington et le transport des prot dans la mito ?
Solution potentielle ?
Y’a une interaction entre la prot mutée et TIM23
Ce qui perturbe la bonne importation de prot dans la mito et conduit a l’apoptose des ceulles
Médicaments qui ciblent les interactions prot prot entre HTT et Tim23
Ou en stimulant l’importation de prot dans la mito car ça peut rescue les neurones
