Les Systèmes Endomembranaires UE2-8 Flashcards
Quelles est l’ordre de grandeur des volumes relatifs occupés par les principaux compartiments intracellulaires d’une cellule eucaryote?
Cytosol > Mitochondries > RER > REL + Golgi > Peroxysomes > Lysosomes > Endosomes
Quelles est l’ordre de grandeur de la quantités relatives de membranes dans l’hépatocyte (foie)?
Membranes du RER > Enveloppe de mitochondries > Membranes du REL > Membranes de Golgi > Membrane Plasmique > Membranes de lysosomes > Membranes de peroxysomes > Membrane d’endosomes > Enveloppe nucléaire interne
Membrane de vésicules sécrétoires : indéterminé
Quelles est l’ordre de grandeur de la quantités relatives de membranes dans le pancréas exocrine?
Membranes du RER > Enveloppe de mitochondries > Membranes de Golgi > Membrane Plasmique > Membrane de vésicules sécrétoires > Membranes du REL > Enveloppe nucléaire interne
Membranes de lysosomes : indéterminé
Membranes de peroxysomes : indéterminé
Membrane d’endosomes : indéterminé
Le transport par pores se fait par quelles types d’organites?
Elle ce fait entre le cytosol et le noyau
Le transport transmembranaire se fait par quelles types d’organites?
Elle ce fait entre le cytosol:
- et les mitochondries
- ou le RE
- ou le peroxysome
Le transport vésiculaire se fait par quelles types d’organites?
Elle ce fait entre le cytosol, le RE, l’appareil de Golgi:
- et la membrane plasmique
- ou les vésicules sécrétoire
- ou les endosomes
- ou les lysosomes
La voie de sécrétion est antérograde ou rétrograde?
Elle est antérograde
La voie sécrétoire est responsable de quoi?
Elle est responsable de la biogenèse et du transport des protéines, des sucres et des lipides entre les différents organites
Quelles est le pourcentage de protéine incorporées dans la voie de sécrétion?
30%
La voie de sécrétoire classique est composée de quelles organites?
Elle est composée du RE, de l’appareil de Golgi, du trans-Golgi network (TGN) et du lieu de destination (milieu extracellulaire, membrane plasmique ou tout autre organite)
L’entrée des protéines dans la voie sécrétoire ce fait par quelle niveau?
Elle se fait au niveau du RE et les cargos sont ensuite transportés vers l’appareil de Golgi par l’intermédiaire de vésicules
L’appareil de Golgi fait quoi dans la voie sécrétoire?
Elle organise un tri des différents cargos et les expédie vers leur compartiment final (milieu extracellulaire, membrane plasmique, endosomes)
C’est quoi la structure du réticulum endoplasmique?
Le RE est un ensemble de tubules membranaires interconnectés qui forment un réseau hétérogène associé à l’enveloppe nucléaire
Quelles sont les fonctions du réticulum endoplasmique?
Sont rôle majeure est dans la voie de sécrétion
C’est le lieu principal de biosynthèse de lipides
Rôle dans le stockage du calcium (1000 à 8000 fois supérieur a celle du cytosol)
Rôle dans la biologie des autres organites via des contacts directs
Les protéines sont synthétisées ou?
Dans le cytosol
L’étape de maturation est nécessaire pour quelle types de protéines?
Des protéines solubles
Des protéines membranaires
Le RE participe a la maturation d’environ combien de protéines humaines synthétisées?
1/3
La !plupart! des protéines incorporées dans le RE possèdent quoi et c’est situé ou?
Elles possèdent un peptide signal hydrophobe situé à l’extrémité N-ter de la protéine naissante
La plupart, pas tout!!!!!!!!!!!!!!
Comment ce fait la translocation des protéines dans le RE?
Lors de la traduction protéique, le peptide signal est reconnu par la protéine cytosolique SRP
La SRP est capable de se lier transitoirement à la séquence signal et à la grand sous-unité du ribosome
La SRP permet l’ancrage du ribosome à la membrane du RE en s’associant au récepteur de la SRP appelé SR
Puis la traduction est poursuivie sur la membrane du RE et la protéine en cours de synthèse est transloquée vers la lumière du RE grace à un canal transmembranaire appelé translocon
Finalement, le peptide signal peut alors passer dans la lumière du RE ou il sera excise par une enzyme spécifique, la peptidase signal (protéase associée à la face interne de la membrane du RE)
SRP est composée de quoi?
SRP est composée de 6 protéines, d’un ARNm et de GTP
Le transport de la protéine a travers la membrane du RE est dit comment et pourquoi?
Il est dit co-traductionnel car il se fait pendant la synthèse de la protéine
Dans la lumière du RE, les protéines subissent quoi comme modifications?
Ils subissent la glycosylation
C’est quoi la glycosylation?
La glycosylation consiste en l’ajout de sucres sur des résidue particuliers
C’est quoi la N-glycosylation et quelle est ca particularité?
C’est l’ajout de sucres sur des asparagines (N)
La N-glycosylation est un mécanisme co-traductionnel
Il est aussi impliquée dans le repliement protéique mais aussi dans le contrôle qualité des protéines fabriquées
C’est quoi la O-glycosylation?
C’est l’ajout de sucres sur des sérines et thréonines
Elle n’est pas un mécanisme co-traductionnel
La N-glycosylation a quoi comme motif et qui constitué de quoi?
Un motif préformé fait de 14 sucres disposés suivant une chaîne ramifiée
Il est constitué de 3 molécules de glucose, 9 molécules de mannos et 2 molécules de N-acétylglucosamine
La chaîne oligosaccharidique est tranférée par quoi?
La chaîne oligosaccharidique est tranférée par une glycosyl tranférase sur les asparagines trouvées dans les motifs Asn-X-Ser ou ASN-X-Thr des chaînes protéiques en cours de translocation
X est un AA sauf la Proline
Dans la lumière du RE, les protéines sont prise en charge par quoi et qui permettent quoi?
Dans la lumière du RE, les protéines sont prise en charge par des protéines chaperonnes qui permettent la maturation et le repliement de la protéine sous forme native
Quelles sont les 4 grandes classes de protéines chaperonnes?
Les chaperonnes à site lectine, calnexine et calréticuline
Les chaperonnes de la famille HSP70
Les chaperonnes de la famille HSP90
Les thiol oxydoréductases
Quelles sont les caractéristiques des chaperonnes à site lectine, calnexine et calréticuline
Elles participent au cycle de glycosylation et déglycosylation des protéines
Quelles sont les caractéristiques des chaperonnes de la famille HSP70?
Elle participent à la maturation des protéines en se fixant sur des regions hydrophobes de la protéine naissante selon un cycle impliquant l’ADP/ATP
Quelles est une protéine chaperonne connue qui fait partie des chaperonnes de la famille HSP70?
BIP
Que permet la protéine chaperonne BIP?
Elle permet l’acquisition d’une structure correcte et/ou l’oligomérisation des protéines
Elle permet aussi l’élimination des protéines mal repliées et achemine les protéines non conformes vers le protéasome par une rétro-translocation via le translocon
Ce système est connu sous le nom de ERAD!!!!!!
Quelles sont les caractéristiques des chaperonnes de la famille HSP90?
Une protéine de cette famille intervient sur les protéines partiellement repliées liberées par BIP
Quelles sont les caractéristiques des thiol oxydoréductases
L’espace luminal du RE est un environnement oxydant permettant l’activité d’enzymes qui catalysent la formation de ponts disulfures dans la chaîne polypeptidique en cours de maturation
Ce processus est appelé maturation oxydative des protéines et est effectué par une famille d’enzymes appelées Protein Disulfide Isomerase (FDI)
Que provoque le stress du RE, suite a une perturbation des fonctions du RE?
Le tress du RE est caractérisé par une accumulation de protéines immatures dans la lumière du RE
Le stress du RE conduit a une activation de quoi?
Le stress du RE conduit a l’activation d’un ensemble de voies de signalisation cytoplasmiques et nucléaires collectivement appelées Unfolded Protein Response (UPR)
Quelles sont les trois événements cellulairs majeurs qui sont activés au cours de l’UPR (Unfolded Protein Response)
- La diminution de l’afflux de nouvelles protéines dans le RE en diminuant la traduction de nouveaux ARNm
- L’augmentation de la transcription de certains genes, notamment des chaperonnes du RE, qui vont permettre d’augmenter la capacité de maturation des protéines dans le RE
- La dégradation des protéines mal repliées par le système ERAD
Quelles sont les trois voies de signalisation qui sont active lors du stress du RE?
PERK (Protein RNA-like ER kinase)
ATF6 (Activating transcription factor 6)
IRE1 (Inositol-requiring protein 1)
En condition d’homéostasie, ces 3 éléments sont associés a BIP ce qui empêche leur activation
Que permet PERK?
Il permet le contrôle de la traduction protéique!!!!!!!!!!!!!!!!!
Que permet ATF6?
Il régule la protéolyse!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Que permet IRE1?
Il réduit la charge des protéines mal repliées en diminuant la traduction et en controlant la degradation des ARNm liés au RE!!!!!!!!!!!
Quelles sont les étapes du transport vésiculaire en general?
Les protéines sont formées et repliées sont transportées d’un compartiment d’un organite a un autre par des vésicules récouvertes d’un manteau
L’acheminement ce fait en 4 étapes:
- La création d’une vésicule avec l’adressage des molécules cargos et le bourgeonnement de la membrane
- Le transport de la vésicule
- L’ancrage de la vésicule a la membrane cible
- La fusion des membranes afin de libérer le contenu de la vésicule dans le compartiment accepteur
Quelles sont les différentes classes de vésicules recouvertes?
COPII
COPI
La Clathrine
Quelle est la taille caractéristique d’une vésicule?
Entre 60 et 100 nm
Lors du transport vésiculaire que ce passe-t-il lors de la première étape?
Il y a formation des vésicule par un bourgeonnement membranaire et la formation d’un manteau
La face cytosolique de la plupart des bourgeons est recouverte d’un revêtement protéique avec deux fonctions distinctes:
- rôle physique, mécanique : la courbure de la membrane et la formation d’un vésicule
- rôle biochimique : mécanisme de selection des elements a transporter dans la vésicule
Lors de la premiere étape du transport vésiculaire, comment ce fait le recrutement des protéines du manteau?
Le recrutement des protéines du manteau se fait via des petits protéines G (GTPases)
La GTPase active liée au GTP recrute alors des sous-unites du manteau, et la membrane bourgeonne en incluant les protéines membranaires sélectionnées
Donc chaque bourgeon ainsi recouvert s’isole pour former une vésicule recouverte avec le V-snare qui fait partie de la vésicule!!
Comment est-ce qu’on active et désactive la petite protéine G (GTPase)?
La petite protéine G est d’abord inactive car elle contient un GDP
Puis le GEF échange le GDP avec du GTP ce qui rend la protéine active
Puis le GAP peut échanger de nouveau le GTP en GDP (par hydrolyse) ce qui rend la petite protéine G inactive de nouveau
Lors du transport vésiculaire que ce passe-t-il lors de la deuxième étape?
Il y a transport et dissociation du manteau une fois que la vésicule se dissocie de la membrane du compartiment donneur
Ensuite la vésicule se sépare de son manteau après hydrolyse du GTP par des GTPases
Lors du transport vésiculaire que ce passe-t-il lors de la troisième étape?
C’est l’arrimage a la membrane du compartiment accepteur
Le ciblage et l’arrimage des vésicules a la membrane cible nécessite l’action d’une protéine de la famille des Ras-GTPases et de facteurs d’arrimage (tethering factors)
La fixation de la vésicule sera alors renforcée par l’interaction v-SNARE / t-SNARE
Lors du transport vésiculaire que ce passe-t-il lors de la quatrième étape?
Il y a fusion des vésicules avec la membrane cible : la fusion des membranes depend des protéines SNARE
C’est quoi des SNAREs?
Ce sont des protéines membranaires possédant un domaine transmembranaire
Comment est-ce qu’on classifie les protéines SNAREs?
Soit par leur localisation ou structurale selon l’acide amine present au centre du domaine SNARE de la protéine SNARE
Quelles sont les deux types de protéine SNAREs qu’on classifie par leur localisation?
V-SNAREs : membrane de la vésicule
t-SNAREs : membrane cible
Comment ce fait le transport du RE vers l’appareil de Golgi?
La formation de vésicule sont concentrée sur les sites d’export de RE (ERES : ER EXIT SITE)
Le transport de cargos du RE vers le Golgi est médié par la formation de vésicules recouvertes d’un manteau COPII
Comment ce fait la formation de COPII lors du transport RE vers l’appareil de Golgi?
La formation d’une vésicule COPII est initiée par l’échange d’un GDP contre un GTP sur la protéine Sar1 qui est catalysé par un facteur d’échange transmembranaire Sec12
La protéine Sar1-GTP activée se lie a la membrane du RE et va recruter plusieurs protéine qui vont former un manteau appelé COPII contenant des protéines cargo
Manteau part lors du transport!!
C’est quoi ERGIC?
C’est un compartiment entre le RE et le Golgi, qui fait intermédiaire entre les deux
Quelles sont les deux modèle, pour comment ERGIC marche?
Deux modèle:
1 : Soit le ERGIC est mobile et donc se déplace du RE vers Golgi en se déplacant sur les microtubules
ou
2 : Soit les vésicules vont du RE vers ERGIC et puis de ERGIC vers Golgi sans que ERGIC ce déplace
Quelles est la structure de l’appareil de Golgi?
Près du noyau, avec plusieurs compartiments appelés citernes
L’appareil de Golgi est polarisé :
– La face cis et le réseau cis-golgien orientés vers le centre de la cellule (zone d’entrée des protéines)
– La face trans et le réseau trans-golgien orientés vers la périphérie (zone d’export des protéines)
La membrane du Golgi sont enrichies en phosphoinositides
Quelles est la fonction du Golgi?
C’est une plateforme de tri:
diverses cargos : protéines solubles, protéines de taille variée, protéines transmembranaires, protéines associées a la membrane par d’autres mécanismes, protéines peu ou massivement glycosylée
Quelles sont les mécanismes du transport intragolgien?
C’est un modèle dit vésiculaire qui propose que les cargos soient transportés de facons linéaire et séquentielle d’une citerne a l’autre dans le sens antérograde par l’intermédiaire de vésicules recouvertes du manteau COPI dont les fonctions et la formation sont similaires a celles du manteau COPII
Les complexe COPI est forme de combien de sous-unités?
7 sous-unités
Comment ce fait la formation de COPI?
La GTPase Arf1 est activée par une GEF
GDP en GTP induit un changement de conformation qui libère une ancre myristoyl qui va faciliter l’ancrage de Arf1 a la membrane de l’appareil de Golgi!!!!!!!!!!!!!!
Arf1-GTP associée a la membrane cis-golgienne recrute alors les sous-unités du complexe COPI qui va alors après recruter les protéines cargos
Arf1 ne fait pas partie du manteau de COPI !!!!!!!!
Quelles sont les moteurs moléculaires du trafic antérograde et rétrograde?
Kinésines : trafic antérograde
Dynéine : trafic rétrograde
Quelles sont les 3 catégories d’endocytose?
- La phagocytose
- La macropinocytose
- La micropinocytose
- endocytose dépendante de la clathrine
- endocytose dépendante des cavéoles
- endocytose indépendante des cavéoles et de la clathrine
La phagocytose et la macropinocytose forment quoi?
Elles forment des protrusions membranaires qui entourent le cargo a endocyter
La micropinocytose forme quoi?
Elle forme plutôt des invaginations membranaires
Quelles sont les caractéristiques de la phagocytose?
C’est un engloutissement a l’intérieur de la cellule de grosses particules de plus de 0,5 - 20 μm
C’est une méthode pour détruire les elements étrangers et éliminer les debris cellulaires
Quelle est le mécanisme de la phagocytose?
- D’abord il y a un enroulement graduel de la membrane plasmique autour de la cible, ce qui forme la coupe phagocytaire
- Puis il y a la fermeture de la coupe phagocytaire (donc particules ce retrouve dans un compartiments appelé phagosome
- Finalement les phagosome fusionne avec le lysosome pour former un lysophagosome ou le enzymes dégradent la particule
Quelles sont les caractéristiques de la macropinocytose?
C’est l’absoption de grandes quantités de liquide et de solutés via la formation de vésicules de grande taille appelées macropinosomes
Le mécanisme de fermeture est peu connu
Voie d’entrée privilégiée pour plusieurs pathogènes comme certains virus (VIH) in English HIV
Quelles sont les caractéristiques de l’endocytose dépendante des cavéoles?
Les cavéoles sont des invaginations en forme de bulbe de 50 a 100 nm de la membrane plasmique
Les cavéoles sont enrobées de cavéolines oligomerisées et de complexes de cavines et sont enrichies en cholesterol et sphingolipides
Seul une petite fraction des cavéoles subit une endocytose!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! PAS la Majorité!!!!!!!!!!!
Les cavéoles ont été identifiées dans quelles types de cellules?
Les cellules endothéliales
Les cellules musculaires lisses
Les fibroblastes
Les myoblastes
Les adipocytes
Les cavéoles influencent quoi?
Elles influencent le transduction des récepteurs de signalisation dans les microdomaines enrichies en cholestérol et sphingolipides appelés radeaux lipidiques
Quelles sont les caractéristiques de l’endocytose dépendante de la clathrine?
C’est une endocytose dépendante de la clathrine est la seul voie d’endocytose utilisée dans les conditions normales
C’est une voie connue pour l’internalisation de récepteurs de signalisation (GPCR et RTK), canaux ioniques, d’intégrines et du récepteur de la tranferrine
Quelles sont les deux groupes de récepteurs internalisés par la voie clathrine?
- Les récepteurs internalisés de facons constitutive cad (indépendemment de la liaison de leur ligand)
- Les récepteurs internalisés qu’après liaison de leur ligand (récepteur aux facteurs de croissance, EGFR (récepteur a EGF))
Quelles sont les étapes de l’endocytose dépendante de la clathrine?
Initiation
Maturation
Recrutement de la dynamine
Scission
Déshabillage
Comment ce fait l’initiation et la maturation de la voie d’endocytose dépendante de la clathrine?
La formation du puits est initiée par un ensemble de protéines, AP2 étant l’adapteur le plus connu reruté sur la face cytoplasmique de la membrane plasmique (liaison de AP2 au PI(4,5)P2)
l’AP2 serait recruté en premier sur la membrane créant un site initial de polymérisation de la clathrine
La clathrine sera alors recrutée et se lie a l’AP2
Puis les récepteurs capables d’interagir avec AP2 seraient ensuite incorporés dans les puits en formation
Que veut dire PI(4,5)P2?
phosphoinositides (4,5) bisphosphate
Quelle est le rôle de la PI(4,5)P2?
PI(4,5)P2 est necessaire a l’initiation de l’endocytose
La progression de la deformation de la membrane plasmique s’accompagne d’un enrichissement du puits en PI(3,4)P2 qui recrute des protéines impliquées dans la polymérisation de l’actine autour du puits
La deformation de la membrane est cause de la polymérisation de l’actine
Dans les signaux d’endocytose, quelles sont les deux grandes familles de signaux tyrosine?
- Motifs NPxY : présents chez les membres de la famille du récepteur des LDL
- Motifs YxxO (O : résidu hydrophobe) présents dans un grand nombre de récepteurs comme le récepteur de la transferrine
Dans l’endocytose dépendante de la clathrine, comment ce fait le recrutement de la dynamine et la scission?
La scission du cou du puits a clathrine par la dynamine, protéine a activité GTPasique qui s’assemble autour du cou de facons a former une hélice qui permet la constriction et la fission de la vésicule
L’hydrolyse du GTP est necessaire a la fission
Dans l’endocytose dépendante de la clathrine, comment ce fait le démantèlement du manteau?
Après scission, la vésicule a besoin d’être liberée de son manteau pour fusionner avec les endosomes précoces conduisant au tri des cargos vers le recyclage ou la dégradation
Le démantèlement se fait grace a une chaperonne qui est recrutée par l’auxiline qui est capable de lier a la fois la clathrine et la chaperonne mais aussi la dynamine
Y a-t-il un grand nombre de protéines impliquées dans l’endocytose dépendante de la clathrine?
OUI
Que ce passe-t-il si il n’y a pas de dynamine?
Il n’y a pas de fission (donc ont peut observé un long tube)
En général comment ce fait le mécanisme de scission membranaire?
La formation d’une structure tubulaire très resserrée appelée le cou de la vésicule
Quelles sont les caractéristiques de l’AP2?
AP2 intéragit spécifiquement avec le PI(4,5)P2 et permet ainsi a la clathrine de se localiser a la membrane plasmique
Quelles sont les quatre sous-unités de l’AP2?
2 larges sous unités α-adaptine et β2-adaptine
Une moyenne sous-unité μ2
Une petite sous-unité σ2
Quelles sont les caractéristiques des protéines a domaine BAR?
Les protéines a domaine BAR sont des protéines qui se lient aux membranes grâce a des liaisons électrostatiques
La plupart de ces protéines possèdent un domaine SH3 qui leur permet de lier les domaines PRD a d’autres protéines
Quelles est le rôle des protéines a domaine BAR a haute et basse concentration?
A basse concentration : rôle de senseur
A haute concentration : induire la déformation des membranes
Quelles sont les deux sous-unités de la clathrine?
Une chaîne lourde
Une chaîne légère
Pour la clathrine, c’est quoi un triskèle?
C’est un assemblage de trois chaînes lourdes et trois chaînes légères
Quelle est la particularité des triskèles?
Environ 100 triskèles peuvent s’oligomériser pour former spontanément des cages de clathrine autour de la vésicule
Est-ce que la clathrine peut ce lié a la membrane tous seul?
NON
A besoin des adapteurs
La dynamine est necessaire et suffisante a la scission comment?
La dynamine est necessaire et suffisante a la scission in vitro!!!!!!
PAS in vivo
Que fait le traitement a la bréfeldine A (BFA)?
- Le traitement de la bréfeldine A (BFA) bloque la formation de vésicules du trafic antérograde et provoque un retour des vésicules de la membrane plasmique vers le Golgi, puis vers le RER
