Import des protéines dans le RE Flashcards
Décrire le mécanisme général de réponse aux protéines non repliées du RE
Le mécanisme de réponse aux protéines non repliées du réticulum endoplasmique (RE), appelé réponse à l’activation des protéines de stress du RE (UPR, Unfolded Protein Response), vise à restaurer l’homéostasie des protéines dans le RE. Lorsqu’un excès de protéines mal repliées s’accumule, l’UPR s’active par trois récepteurs principaux : IRE1, ATF6, et PERK. Ces récepteurs induisent des voies de signalisation qui :
- Réduisent la synthèse des protéines pour diminuer la charge sur le RE.
- Stimulent la synthèse de chaperonnes pour favoriser le bon repliement des protéines.
- Favorisent la dégradation des protéines mal repliées par le système de dégradation de protéines (comme le système ubiquitine-protéasome).
Si le stress persiste, l’UPR peut également induire l’apoptose pour éliminer les cellules endommagées.
Décrire le mécanisme de ERAD (ER-Associated Degradation)
Le mécanisme de ERAD (ER-Associated Degradation) permet l’élimination des protéines mal repliées ou anormales présentes dans le réticulum endoplasmique (RE). Ce processus se déroule en plusieurs étapes :
- Identification et reconnaissance : Les protéines mal repliées sont identifiées par des chaperonnes du RE et marquées par l’ubiquitine pour signaler leur dégradation.
- Transfert au cytoplasme : Après l’ubiquitination, les protéines sont transportées à travers la membrane du RE vers le cytoplasme par un canal translocateur.
- Dégradation par le protéasome : Dans le cytoplasme, les protéines mal repliées sont dégradées par le protéasome, un complexe enzymatique qui clive les protéines en petits peptides.
Ce mécanisme est essentiel pour maintenir l’intégrité du RE et prévenir l’accumulation de protéines anormales qui pourraient perturber la cellule.
Décrire le mécanisme de glycosylation dans le RE et son rôle dans le repliement de protéines
La glycosylation dans le réticulum endoplasmique (RE) consiste en l’ajout de chaînes de sucres (principalement des oligosaccharides) à des résidus d’asparagine de protéines nascentes. Ce processus se déroule en deux étapes principales :
- Transfert de l’oligosaccharide : Un oligosaccharide préformé, composé de 14 sucres, est transféré de dolichol (une molécule lipide dans le RE) à la protéine naissante par l’enzyme oligosaccharyltransférase.
- Modifications post-transfert : L’oligosaccharide est ensuite modifié par des enzymes spécifiques dans le RE, ajoutant ou enlevant des sucres.
La glycosylation joue un rôle clé dans le repliement des protéines, en aidant à leur stabilisation et en favorisant l’interaction avec des chaperonnes comme la calnexine et la calreticuline. Ces chaperonnes détectent et aident à replier correctement les protéines. Si une protéine est mal repliée, la glycosylation permet aussi sa reconnaissance pour la dégradation via le mécanisme ERAD (ER-Associated Degradation).
Expliquer le rôle des chaperonnes du RE
Les chaperonnes du réticulum endoplasmique (RE), comme calnexine et calreticuline, sont des protéines qui assistent le repliement des protéines nouvellement synthétisées dans le RE. Elles se lient aux protéines nascentes pour prévenir les agrégations et favoriser leur repliement correct. Si une protéine ne se replie pas correctement, ces chaperonnes l’aident à retenter le repliement ou l’amènent à l’ERAD (dégradation associée au RE) pour être éliminée. Elles jouent donc un rôle crucial dans l’homéostasie protéique du RE et la qualité des protéines.
Nommer les modifications post-traductionnelles se produisant dans le RE et leurs rôles.
Dans le réticulum endoplasmique (RE), plusieurs modifications post-traductionnelles se produisent pour assurer le bon repliement et la fonctionnalité des protéines, notamment :
- Glycosylation : Ajout de chaînes de sucres à certaines protéines, ce qui aide au repliement, à la stabilisation des protéines et à leur reconnaissance par les chaperonnes.
- Disulfure (ponts disulfures) : Formation de liaisons covalentes entre deux cystéines, ce qui stabilise la structure tridimensionnelle des protéines.
- Protéolyse : Clivage de certaines protéines pour leur activation ou pour leur maturation.
- Phosphorylation : Ajout de groupes phosphate, souvent impliqué dans la régulation de l’activité des protéines.
Ces modifications permettent de garantir que les protéines dans le RE sont correctement repliées, fonctionnelles et prêtes à être transportées vers leurs destinations finales.
Décrire le processus d’import des différents types de protéines membranaires
Le processus d’importation des protéines membranaires dans le réticulum endoplasmique (RE) suit plusieurs étapes clés, qui varient selon le type de protéine :
- Protéines co-traduisées : Les protéines destinées à la membrane du RE ou aux membranes internes sont synthétisées par des ribosomes liés au réticulum endoplasmique rugueux (RER). Pendant leur synthèse, elles sont transloquées directement dans le RE grâce à un signal peptidique qui guide la protéine vers le canal de translocation (Sec61). Une fois dans le RE, elles peuvent être intégrées dans la membrane.
- Protéines post-traduites : Certaines protéines, comme celles destinées à la membrane plasmique, sont d’abord synthétisées dans le cytoplasme, puis importées dans le réticulum ou d’autres compartiments grâce à des signaux de localisation spécifiques et des importines ou des protéines de translocation spécifiques à chaque organite.
- Glycosylation et repliement : Une fois dans le RE, les protéines subissent souvent des modifications post-traductionnelles (comme la glycosylation) et un repliement en collaboration avec des chaperonnes avant de passer dans d’autres compartiments cellulaires ou être insérées dans les membranes.
Ces processus assurent que les protéines membranaires sont correctement intégrées et fonctionnelles dans leurs environnements respectifs.
Décrire le mécanisme général d’import des protéines dans le RE (incluant le rôle de la séquence signal, de la SRP et du translocon)
Le mécanisme d’importation des protéines dans le réticulum endoplasmique (RE) commence par la reconnaissance d’une séquence signal située à l’extrémité N-terminale de la protéine naissante. Cette séquence est reconnue par la protéine de reconnaissance du signal (SRP), qui arrête temporairement la traduction. Le complexe SRP-protéine se lie au récepteur SRP sur la membrane du RE, ce qui dirige le ribosome et la protéine vers le translocon, un canal de translocation dans la membrane du RE. Une fois la protéine insérée dans le translocon, la traduction reprend et la protéine est transloquée à travers la membrane du RE. La séquence signal est ensuite clivée par une signal peptidase et la protéine est soit insérée dans la membrane, soit sécrétée dans la lumière du RE.
