RE et maturation des protéines

Question 1

Quelle est la structure du RE?

Answer 1

Labyrinthe réticulé de tubules ramifiés et de sacs aplatis.

Question 2

Vrai ou faux : dans le RE, tous les tubules et les sacs sont interconnectés?

Answer 2

Vrai
Les repliements ne forment qu’un seul et même espace : la lumière du RE.

Question 3

Qui suis-je? Site de production et de maturation de toutes les protéines de la plupart des organites cellulaires.

Answer 3

Réticulum endoplasmique rugueux (REG)

Question 4

Qui suis-je? J’ai pour rôle le métabolisme des lipides et la production des hormones à partir du cholestérol, détoxification, stockage du calcium.

Answer 4

Réticulum endoplasmique lisse (REL)

Question 5

Quels sont les 2 mécanismes permettant la translocation des protéines dans la lumière du RE?

Answer 5

1) Translocation co-traductionnelle
2) Translocation post-traductionnelle

Question 6

De quel type de translocation s’agit-il? La protéine pénètre dans le RE en même temps qu’elle est assemblée par les ribosomes.

Answer 6

Translocation co-traductionnelle

Question 7

De quel type de translocation s’agit-il? La protéine pénètre dans le RE après avoir été produite.

Answer 7

Translocation post-traductionnelle

Question 8

Quel est le rôle de la séquence signale (peptide signal)?

Answer 8

Indique dans quel organite la protéine doit être envoyée (cette séquence est située sur l’extrémité NH2).

Question 9

Quel est le rôle de la signal peptidase?

Answer 9

Elle enlève la séquence signale une fois que la protéine est entrée dans le RE.

Question 10

Quel est le rôle de la SRP?

Answer 10

Elle reconnait la séquence signale et se fixe sur celle-ci.

Question 11

Quels sont les 3 facteurs qui jouent un rôle déterminant dans la translocation qui a lieu dans le RE?

Answer 11

1) Protéine SRP se fixe sur la séquence signale
2) Récepteur de la protéine SRP qui est lié à la membrane du RE (côté cytosol) fixe le complexe SRP-signal
3) La protéine passe dans le RE par le translocon (Sec61 pour co-traductionnelle et Sec 62 à 71 pour post-traductionnelle)

Question 12

Où va-t-on chercher l’énergie qui permet la translocation co-traductionnelle?

Answer 12

L’énergie nécessaire pour le passage de la protéine est fournie par le ribosome, qui « pousse » la protéine.

Question 13

Où va-t-on chercher l’énergie qui permet la translocation post-traductionnelle?

Answer 13

Utilisation de protéines accessoires (complexes sec62 à 71) et la protéine BiP qui utilise énergie de l’ATP pour « tirer » la protéine au-travers de la membrane.

Question 14

Qu’est-ce qu’un polyribosome?

Answer 14

ARN messager qui serait engagé dans traduction avec plusieurs ribosomes fixés dessus.

Question 15

Vrai ou faux : les éléments nécessaires à la traduction (ribosomes) et à la translocation (SRP) sont recyclés?

Answer 15

Vrai
Ceux-ci sont stockés dans le cytoplasme de la cellule.

Question 16

Quelle est l’orientation d’une protéine résidente du RE au travers de la membrane?

Answer 16

Extrémité amino-terminale (NH2) toujours dans la lumière du RE, extrémité carboxyle-terminale (COOH) toujours dans le cytoplasme.

Question 17

Qu’est-ce qui détermine l’orientation des protéines membranaires non-résidentes du RE?

Answer 17

La charge des acides aminés de chaque côté de la séquence de transfert.
Les acides aminés chargés positivement sont toujours du côté du cytoplasme.

Question 18

Quel est le rôle des hélices alpha dans les protéines transmembranaires?

Answer 18

Cela permet d’avoir une face avec des acides aminés hydrophobes et une face avec des acides aminés hydrophiles.
Les alignements hydrophobes s’incorporent facilement dans la bicouche lipidique des membranes.

Question 19

Quel est le mécanisme d’intégration des protéines à passages transmembranaires multiples?

Answer 19

1. Protéine en cours de synthèse est reconnue par SRP. Protéine commence à traverser translocon du côté ou les acides aminés sont chargés négativement.
2. Translocation de la 1ère séquence stoppée par la présence d’acides aminés chargés positivement. Séquence signale est ancrée dans la membrane et le translocon est refermé. Pendant ce temps, SRP recrute une nouvelle séquence signale dont l’orientation est l’inverse.
3. Orientation charges inversée (NH2) traverse translocon en 1er et forme boucle dans le RE. Arrêt de translocation grâce à séquence d’arrêt de translocation et ses différences de charges + et -.
4. Translocation de la 1ère séquence d’arrêt à été terminée par présence d’acides aminés chargés positivement. Seconde séquence signale et séquence d’arrêt sont ancrées dans la membrane et le translocon est refermé.

Question 20

Qu’est-ce que la N-glycosylation?

Answer 20

Ajout d’un oligosaccharide (composé de N-acétylglucosamines, de mannose et de 3 glucoses).

Question 21

Quand la N-glycosylation a-t-elle lieu?

Answer 21

Suite à l’entrée de la protéine dans le RE.

Question 22

Quel est le rôle de l’oligosaccharide?

Answer 22

Validation de la structure de la protéine (repliement des protéines) et triage de la protéine intervenant dans l’appareil de Golgi.

Question 23

Quel est le processus de vérification du repliement des protéines?

Answer 23

1) Protéines chaperonnes (calnexine) se fixent sur les protéines incomplètement repliées contenant un seul glucose terminal sur l’oligosaccharide. Elles piègent ainsi la protéine dans le RE.
2) L’élimination du dernier glucose par glucosidase libère la protéine de la calnexine.
3) L’enzyme glycosyltranférase vérifie si la protéine est correctement repliée ou non : si elle est incomplètement repliée, l’enzyme transfert un nouveau glucose sur l’oligosaccharide ce qui lui permet d’être immobilisé par a calnexine.
*Le processus se répète jusqu’à ce que la protéine soit correctement repliée.

Question 24

Expliquez brièvement la fibrose kystique.

Answer 24

Nombre de protéines CFTR mal repliées très élevé (90%)
Manque de protéines CFTR = diminution de la sécrétion d’ions Cl- dans le glycocalix
Formation d’un mucus pas assez hydraté, plus épais
Développement de pathogènes ++
Sources d’infections à répétition

Question 25

Le Lumacaftor est un médicament utilisé chez les personnes atteintes de fibrose kystique. Quel est son rôle?

Answer 25

Il trompe le système de vérification de repliement -> augmente l’envoi de protéines CFTR du RE vers la membrane
*Mieux vaut des protéines mal repliées, mais un peu fonctionnelles que pas de protéines du tout.