Les compartiments cellulaires (partie 1) Flashcards by Audrey Sarrazin

La cellule eucaryote possède plusieurs compartiments délimités par quoi?

Par des membranes

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La synthèse protéique (traduction) commence où?

Toujours dans le cytoplasme

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Après la traduction dans le cytoplasme, que doivent faire les protéines?

Elles doivent trouver leur chemin vers leur «lieu de travail».

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Que peuvent franchir les protéines pour aller vers leur «lieu de travail» (3)?

-Un pore formé d’un gros complexe protéique (CPN)
-Une membrane (RER, peroxysome)
-Deux membranes (mitochondries et chloroplastes)

*Certaines protéines doivent sortir de la cellule (voie de sécrétion)

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Qu’est-ce qu’il faut pour organiser les protéines dans la cellule (3)?

-L’énergie (transport actif)
-L’étiquette (peptide signal et parfois sucre)
-Destination (récepteur)

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Comment les organites diffèrent? Sur quoi ça impact?

Ils diffèrent dans le nombre de membranes qui les entourent et cela impacte sur le type de mécanisme de passage des protéines vers ces organites.

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Vers quel organite (à partir du cytosol), les protéines doivent-elles passer par un pore? Le passage est-il réversible (se fait dans les deux sens)?

cytosol <—> noyau

*Passage réversible

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Vers quels organites (à partir du cytosol), les protéines doivent-elles passer par deux membranes? Le passage est-il réversible (se fait dans les deux sens)?

Cytosol —> mitochondrie
Cytosol —> chloroplaste

*Passage irréversible

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Vers quels organites (à partir du cytosol), les protéines doivent-elles passer par une membrane? Le passage est-il réversible (se fait dans les deux sens)?

Cytosol —> réticulum endoplasmique
Cytosol —> peroxysomes

*Passage irréversible

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Entre quels organites, les protéines effectuent-elles du trafic vésiculaire (voie de sécrétion et endocytose)? Le passage est-il réversible (se fait dans les deux sens)?

Réticulum endoplasmique <—> appareil de golgi
Appareil de golgi —> surface de la cellule
—> vésicules de sécrétion
<—> endosome tardif
Endosome tardif —> lysosomes
Endosome précoce —> endosome tardif
Endosome précoce <—> surface de la cellule

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Que possède l’enveloppe nucléaire (2)?

-Deux membranes
-Un espace intermembranaire (en continuité avec la lumière du RER)

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Que permettent les pores nucléaires?

Les pores nucléaires permettent une continuité entre le nuléoplasme (intérieur du noyau) et le cytoplasme : les protéines autorisées peuvent passer de part et d’autres (sous certaines conditions).

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Qu’est-ce que l’invagination de la membrane plasmique a permis?

Cela aurait permis la formation du noyau et cela aurait donné naissance au réticulum endoplasmique

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Vrai ou faux : Le transport nucléaire est unidirectionnel à travers les pores nucléaires.

Faux : Le transport nucléaire est bidirectionnel à travers les pores nucléaires.

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Que permet le centre protéique des pores nucléaires?

Cela permet de faire varier la taille de l’ouverture de la pore.

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Quelles protéines/molécules utilisent le transport passif? Et actif?

-Les petites protéines de 9 nm de diamètre et moins (petite protéines) peuvent facilement passer (diffuser) à travers le pore, par diffusion simples (transport passif).

-Les plus grosses molécules de 9-40 nm de diamètre (grosses protéines et sous-unités ribosomales) peuvent aussi passer par le pore, mais nécessitent de l’énergie (transport actif) pour agrandir davantage l’ouverture du pore.

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Qu’est-ce qu’un signal d’importation? Que permet-il?

Ce signal est un petit peptide caractérisé par une forte charge positive située quelque part dans la protéine.

Un signal de localisation nucléaire (SLN) est nécessaire pour entrer dans le noyau par le transport actif.

*Riche en lysine

Qu’est-ce qu’un signal d’exportation? Que permet-il?

Il s’agit d’une hélice alpha-amphiphile comportant plusieurs résidus leucine (partie hydrophobe).

Un signal d’exportation nucléaire (SEN) est nécessaire pour sortir du noyau.

*Riche en leucine

Qu’arrive-t-il lorsqu’un signal d’importation est muté? Comment est-ce reconnaissable?

Sans le bon signal, la protéine ne peut pas être importée dans le noyau vu que le signal est muté. Les cellules se remplissent de protéines.

Sur imagerie :
-Bon signal = les noyaux sont en blanc (remplis de protéines)
-Signal muté = les cellules sont en blanc (remplis de protéines)

Qu’y a-t-il pour chaque signal (SLN ou SEN)?

Un récepteur

Que sont les karyophérines?

Ce sont des récepteurs de signaux nucléaires.

Quels sont les rôles des karyophérines (3)?

-Elles lient le SLN = karyophérines importines
-Elles lient le SEN = karyophérines exportines
-Elles transportent les protéines à travers le pore nucléaire

Une karyophérine possède deux sites de liaisons. Quels sont-ils?

-Un pour le signal (SLN ou SEN), situé sur la protéine à importer ou exporter

-Un pour la Ran-GTP/énergie (GTPase monomériques de la famille Ras)

Le complexe du pore nucléaire (CPN) est une _______ ________ construite à partir des __________.

-Structure modulaire
-nucléoporines (Nups)

Quels sont les éléments qui font partis de la structure du pore (4)? Quels sont leur rôle?

-Poms (pore membrane protéine) : ancrent le CPN dans l’enveloppe nucléaire -Nups (nucléoporines) de liaison : relient les deux anneaux (anneaux du cytoplasme et du nucléoplasme) -Nups asymétriques : attachées aux deux anneaux (les filaments et le panier) -FG Nups : forment le canal central et interagissent avec les karyophérines —> permet d’élargir pour laisser passer les plus grosses molécules/protéines. *Elles bougent

De quoi sont composées les FG Nups (nucléoporines)?

Elles sont riches en phenylalanine et en glycine.

Quels Nups (nucléoporines) asymétriques font du transport actif/passif?

Actif : les filaments central Passif : les filaments périphériques

Qu’est-ce que la molécule RAN?

C’est une protéine de type Ras.

Combien de conformations les protéines RAS ont? Quelles sont-elles?

Toute protéines RAS a 2 conformations possibles : RAS-GTP et RAS-GDP.

Que permet la structure RAS-GTP (2)?

Cette structure interagit avec d’autres protéines (ici, avec les karyophérines) et a une activité de GTPase en présence de la protéine GAP.

Qu’arrive-t-il avec le GDP qui résulte de l’hydrolyse de la RAS-GTP?

Le GDP est libérée à l’aide d’une autre protéine, une GEF (qui change le GDP pour un GTP).

Quels sont les membres de la famille RAS (6)? Quels sont leur rôle à chacun?

EF-Tu, EF-G = Traduction RAN = Transport dans le noyau Rab, Arf, Sar = Transport vésiculaire

Les importines (karyophérines d’importation) peuvent lier _______ et _______.

Ran-GTP et SLN

Les deux liaisons que peuvent faire les importines (lier ran-GTP et SLN) sont mutuellement ________.

Exclusives : lie un ou l’autre, mais pas les 2 en même temps.

La cellule exploite la propriété des importines (liaisons exclusives) en favorisant la ________ dans le cytoplasme et ________ dans le noyau.

-Ran-GDP -Ran-GTP

La proportion de Ran-GTP et Ran-GDP dépend de quoi?

Elle dépend des activités de GAP (hydrolyse de GTP) et GEF (facteur d’échange).

Vrai ou faux : Les exportines lient le signal SEN et Ran-GTP de façon exclusive (un ou l’autre).

Faux : Les exportines lient le signal SEN et Ran-GTP en même temps.

Expliquer le fonctionnement des importines (5 étapes)

1-Une protéine ayant un signal de localisation nucléaire (SLN) se lie à l’importine 2-Le complexe importine-SLN passe du cytosol vers le noyau 3-L’importine relâche la protéine SLN dans le noyau et lie une molécule de Ran-GTP 4-Le complexe importine-Ran-GTP passe du noyau vers le cytosol 5-L’importine relâche la molécule de Ran-GTP (qui devient du Ran-GDP) et est disponible pour lier une nouvelle protéine SLN

Expliquer le fonctionnement des exportines (5 étapes)

1-L’exportine passe du cytosol vers le noyau en ayant rien de lier à elle 2-L’exportine lie en même temps une protéine ayant un signal d’exportation nucléaire (SEN) et une molécule de Ran-GTP 3-Le complexe exportine-SEN-Ran-GTP passe du noyau vers le cytosol 4-L’exportine relâche la protéine SEN et la molécule de Ran-GTP (qui devient Ran-GDP) 5-L’exportine est disponible pour retraverser le cytosol pour aller dans le noyau et lier de nouvelles molécules

Quelles sont les voies alternatives de transport (4)?

-Modèle de diffusion-rétention : Diffusion libre et bidirectionnelle entre les membranes nucléaires internes et externes à travers les pores périphériques. L’accumulation de la protéine au niveau de la membrane interne est due à l’attachement par la chromatine et/ou les lamines. -Modèle du facteur de transport : Le complexe protéine-karyophérine passe par le CPN en utilisant un long lieur non structuré. -Modèle de séquence signal : Séquence signal reconnue par lmp16 immédiatement après la traduction qui dirige la protéine vers le CPN. La libération de lmp16 se fait par des mécanismes indépendants de RAN. -Modèle médié par la vésicule : Une vésicule contenant les protéines de la membrane externe à l’espace intermembranaire. L’ancrage et la fusion avec la membrane interne permettent à la protéine de diffuser dans la membrane et la localisation se produit selon un mécanisme indépendant du CPN.