J. Transport vésiculaire

Question 1

Décrire les rôles du transport vésiculaire

Answer 1

• permet le transport de protéines et de lipides entre les organites

Question 2

Identifier les différentes composantes requises pour la formation d’une vésicule de transport et sa fusion avec sa membrane cible et expliquer leurs rôles

Answer 2

• PROTÉINES RAB
  o famille de GTPases
  o régulent spécificité du transport (Rab différent sur chaque membrane)
  o ancrage isoprénoïde qui permet l’ancrage à une membrane
  o liaison au GTP = activation de Rab

o Régulation de Rab :
 Rab-GDP dissociation inhibitor (GDI) associé à Rab-GDP dans cytosol (inactif)
 Rab-GTP associé à la membrane (actif) (GEFs membranaires)
 Rab-GTP associé à effecteurs de Rab (moteurs, molécules d’adhésion)

o Rôles des effecteurs de Rab (chef d’orchestre) :
1. Sélection du cargo/formation de la vésicule
2. Transport
3. Association de la vésicule avec membrane cible
4. Fusion
 

• SNARES complémentaires dans les deux membranes
  o nécessaires pour fusion entre 2 membranes
  o spécifiques pour une membrane
  o v-SNARES (vésicules) et t-SNARES (target membrane) → en paire
  o forment complexe (trans-SNARE) qui stimule la fusion entre 2 membranes, très stable
   nécessite énergie (de l’hydrolyse de l’ATP par NSF) pour briser complexe et recycler SNARES

Question 3

Identifier le type de manteau associé à chaque type de vésicule de transport

Answer 3

• 3 types
  o COPII : transport antérograde (RE → cis-Golgi)
  o COPI : transport rétrograde (Golgi → RE et entre membranes du Golgi)
  o Clathrine : transport antérograde (trans-Golgi → lysosomes) et transport membrane plasmique → endosomes/lysosomes
• utilisent protéines adaptatrices et de régulation distinctes

Question 4

Décrire les étapes de formation d’une vésicule de transport, incluant l’inclusion de cargo spécifique

Answer 4

• Association du cargo (on reconnaît le cargo)
• Assemblage du manteau et déformation de la membrane (par le manteau)
• Scission de la membrane
• Perte du manteau

ASSOCIATION DU CARGO
- protéines adaptatrices reconnaissent le cargo
- basé sur des séquences d’adressage et récepteurs pour ces séquences
o Cargo transmembranaire : séquence dans portion cytosolique de la protéine
 ex. : séquence KKXX dans protéines membranaires résidant dans RE (responsable de la récupération des protéines du RE depuis le golgi)
o Cargo soluble : récepteur membranaire qui reconnaît la séquence d’adressage
 ex. : séquence KDEL dans protéines solubles résidant dans RE reconnu par récepteur KDEL dans cis-Golgi (transport rétrograde COPI)

ASSEMBLAGE DU MANTEAU
- GTPases de recrutement du manteau
o Forme GTP : assemblage du manteau
o Forme GDP : désassemblage du manteau
o régulent aussi courbure de la membrane

• Après formation manteau et production vésicule
  o sous-unité du manteau (Sec23) stimule activité GTPase de Sar1
  o hydrolyse du GTP et désassemblage du manteau (pour que vésicule touche membrane)

Question 5

Décrire les étapes menant à la fusion d’une vésicule de transport avec sa membrane cible

Answer 5

Besoin de protéines Rab et SNARES complémentaires
- SNARES forment complexe trans-SNARE qui stimule fusion entre 2 membranes

Dynamine (GTPase)
- mécano-enzyme nécessaire pour scission de la vésicule, bloque hydrolyse GTP
- interagit avec protéines affectant courbure de la membrane

Question 6

Expliquer les différences fonctionnelles entre les GTPases de type Arf/Sar1 et les protéines Rab

Answer 6

• Protéines Rab
  o famille de GTPases
  o régulent spécificité du transport vésiculaire (Rab différent sur chaque membrane)
  o ancrage isoprénoïde = permet ancrage à membrane
  o liaison au GTP = activation de Rab
  o rôles des effecteurs : sélection du cargo/formation de la vésicule, transport, association de la vésicule à la membrane cible, fusion
• Sar1
  o quand lié à la GTP, initie le tri de charge
  o recrute complexes Sec23 et Sec24, ce qui engendre formation du manteau COPII
  o amorce courbure de la membrane (premier stade formation du bourgeon)
  o hydrolyse son ATP
• Arf?

Question 7

Expliquer les rôles du transport rétrograde et du transport antérograde

Answer 7

• ANTÉROGRADE = RE → cis-Golgi (manteau COPII) → trans-Golgi → lysosomes (clathrine)
  o COPII : seules protéines correctement repliées passent dans Golgi
   cargo transmembranaire : portion cytosolique (séquence DXE)
   cargo soluble
• RÉTROGRADE = Golgi → RE et membrane du Golgi (manteau COPI)

Transport rétrograde des protéines résidentes du RE
- protéines résidentes sont parfois incluses dans COPII, donc doivent revenir dans RE
- reviennent dans RE avec COPI à partir du faisceau vésiculaire tubulaire et appareil de Golgi
- il faut recycler membranes, récepteurs et v-SNARES (pour travailler encore)

Signal de rétention dans RE (extrémité c-terminale)
- Protéines transmembranaires
o KKXX, se lie directement au manteau COPI, responsable de la récupération des protéines membranaires
- Protéines solubles
o KDEL, récepteur transmembranaire (si altéré, plus capable de reconnaître, protéines avec KDEL excrétées)