Noyau - Enveloppe et pores nucléaires Flashcards
enveloppe nucléaire
2mb:
- mb externe en continuité avec REG, porte ribosomes
- mb interne tapisée par +ieurs prot qui forment la lamina nucléaire
- espace périnucléaire (btw mb):
occupé par domaines C-ter des prot intrinsèques de la mb de l’enveloppe
pores nucléaires qui traversent les 2 mb
reformation de l’enveloppe nucléaire in vitro
on incube une source d’ADN en présence de cytoplasme et de mb dérivées d’extraits d’oeufs de Xénope
ln des mb à la surface de l’ADN
fusion des mb: enveloppe nucléaire fermée
décondensation massive de l’ADN
dépolymérisation des lamines et désorganisation de l’enveloppe nucléaire
- noyau interphasique:
ADN sous forme d’un nucléofilament lié à l’enveloppe nu et aux lamines grâce à des prot transmb
au début de la mitose cyclineB/CdK1 phosphoryle lamines - métaphase
- dépolymérisation des lamines provoquée par leur P
- désorganisation et dispersion de l’EN en petites vésicules, prot de ln toujours sur EN
- lamine B reste ancrée à EN grâce à une ancre lipidique isoprénylée (d’autres lamines sont libres dans cytoplasme) - début télophase:
- dé-P des lamines provoquant leur polymérisation
- reformation de l’EN autour des chromosomes grâce à des séquences des lamines permettant la ln aux chr.
- décondensation progressive de la chromatine
nombre pore nucléaire cellules
nombre variable selon type cellulaire et act transcription (5-30% de la surface mb nucléaire/ 3000-4000 pores par noyau)
pore nucléaire = canal central
- au cours interphase les pores nu sont inclus dans la lamina nucléaire et dans enveloppe
- au niveau des pores nu, l’hétérochromatine accolée à la face interne de l’EN s’interompt → canaux chromatiniens
- forment perforations en bordure desquelles les 2 mb sont en continuité
constitution pore nucléaire
- complexe protéique formé par des nucléoporines (Nup): 30-50 sortes
- structures complexes avec 8 sous-unités
pore nucléaire = complexe protéique de 120 000kDa
2 anneaux dans l’EN d’au moins 64 s-u each
une glycoprot transmb permet ancrage du complexe poreux à la mb
- anneau cytosolique: avec 8 filaments cytoplasmiques (1/s-u) à la surface du pore: sites de fixation des prot et ARN franchissant l’EN
- anneau nucléoplasmique: dans noyau formé de 8 filaments radiaires perpendiculaires à la surface reliés à un anneau distale: structure de panier
anneau nu en contact direct avec lamina nucléaire - réseau central: s-u annulaires (côté pore) et luminales (dans espace périnucléaire/ intermb) joignent 2 anneaux
dimensions pore nucléaire
partie protéique ancrée dans la mb: 50nm de hauteur
hauteur entière comprenant la cage nucléaire: 150nm
diamètre côté cytoplasmique: 120nm
Nup 153
- prot importante du complexe du pore
- organise architecture des nucléoporines
- permet mobilité des nucléoporines
- facilite le transport: prot et ARN devant passer par le pore doivent se lier à Nup 153
- composées par ≠ domaines:
domaine amino-terminal stationnaire
domaine en doigt de zinc stationnaire
domaine C-ter flexible et mobile
selon l’activité du pore les domaines ne sont pas au même endroit: domaine C-ter peut être du côté cytoplasmique ou nucléaire
fonctions du pore nucléaire
- échanges de molécules nucléo-cytoplasmiques dans les deux sens
- architecture du noyau, ancrage à la chromatine
- partage des domaines chromatiniens actifs et inactifs en périphérie nucléaire
- répartition de la coupure d’ADN db
molécules sortant du noyau vers cytosol
ARNm
ARNr associé ou non à des prot
ARNt
facteurs de réplication et de transcription
molécules entrant dans le noyau
histones nucléotides ions prot (liées à l'ARN) facteurs de régulation et de transcription
import nucléaire NLS
la prot à importer doit présenter une séquence d’import nucléaire (NLS)
séquence notamment présente sur les facteurs de transcription, les histones et les polymérases
import nucléaire: transport hétérodimérique
importine α/β de la famille des karyophérines
- importine α fixe la prot au transporteur via un domaine de reconnaissance des NLS
- importine β se fixe à l’anneau cytoplasmique
import nucléaire: Ran
petite prot G à activité GTPasique pour transfert du complexe prot/imoportine
Ran GDP → Ran GTP
grâce au facteur d’échange nucléotidique RCC1 associé à la chromatine
activité GTPasique de Ran
facilitée par prot Ran GAP, Ran BP1, Ran BP2
libération prot avec motif NLS dans le noyau
dissociation hétérodimère α/β
ln importine β-RanGTP
ln importine α-Nup50
recyclage des importines α/β
- α-Nup50 devient α-CAS/RanGTP
complexe α-CAS/RanGTP repasse dans cytoplasme - complexe β-RanGTP repasse dans le cytoplasme
Ran GTP → Ran GDP + Pi
RanBP1, RAN BP2, RanGAP
export nucléaire NES
séquence spé d’export
= séquence de rétention NRS
caractérisée par motif hydrophobe contenant leucines
export nucléaire
concerne les ARN sous forme de particules ribonucléoprotéiques RNP
pour chaque classe d’ARN, prot spé assurent le transport:
- karyophérine = exportine t aide a transport des ARNt matures
- prot hnRNP et autre karyophérines aident au transport des ARNm
mécanisme d’export des s-u ribosomales encore mal def
exportine
- aide au transport des prot portant la séquence de reconnaisance d’export nucléaire NES en utilisant RanGTP pour la translocation à travers pore
- recyclée et réimportée dans noyau
Ran GTP
complexé à l’exportine et à la protéine ou au CoF exporteé grâce à la séquence NES
3 grandes fonctions des pores nucléaires (autres que l’échange nucléocytoplasmique)
- loc:accrochage des télomères à la périphérie nucléaire
- régulation transcriptionelle: Esc1 et pore
- réparation
foyers télomériques
regroupent +ieurs télomères (extrémité des chromosomes)
contiennent les prot: Ku70/Ku80, Sir, Nup
Ku70/Ku80
prot complexes souvent localisées près des pores
fixent les télomères à l’enveloppe nucléaire
Sir
silencing information regulator
- concentrées dans foyers télomériques
- implication dans régulation des gènes: capable de rendre chromatine silencieuse en périphérie
- fixent les foyers télomérique à l’enveloppe nucléaire via ESC1 (lien w/ SIR4)
Nup
- certaines particpent à accrochage des télomères
- permet rétention des chr. et de la chromatine non active des foyers télomériques
Nucléoporines et kinétochores
- mutation dans un gène de nucléoporine comme Nup170 entraine un défaut dans la ségrégation des chr et d’intégrité des kinétochores (mauvais positionnement des chr. pendant mitoses)
- certaines nucléoporines sont impliquées dans positionnement des chr. lors de la mitose
complexe Nup170-160 des vertébrés (Y-complex)
- rôle de réassemblage des complexes de pores nucléaires = NPC en fin de mitose
- recrutement aux kinétochores contribue à la ségrégation correcte des chr.
régulation transcriptionelle: rôle Esc1 et pore nucléaire
- complexes de pores nucléaires départagent les domaines périnucléaires répressifs et des domaines actifs pour la transcription
- regroupement des télomères en foyers à la périphérie du noyau (ne participent pas à la transcription)
- prot ESC1 assure l’ancrage des télomères
- séquestration des facteurs répressifs (SIR)
réparation
- il pourrait exister des sites de réparation de l’ADN à proximité des complexes de pores nucléaires pour la
réparation des région sub-télomériques - chez levure, complexe Nup84 prévient apparition lésions dans l’ADN en modulant les processus de modif post traductionnelle par ajout de grp spé
NUP155
expression forte dans coeur placenta foie muscle squelettique
mutation:
malformation/ maladie cardiaque
NUP96
fonction dans immunité
NUP358 = RANBP2
spécialisé dans métabolisme glucose du SNC
changement de réponses d’électrophysiologie des photorécepteurs de neurones
mutation: encéphalopathie nécrosante aigue
Aladin
nucléoporone uniquitaire
mutations causent le syndrome triple A = atteinte multi-tissus
