Séance 3 Germain: MEC animale Flashcards
Glycosamines-GAG
composés non fibrillaires de la MEC. Molécules fortement solubles
Observable en Microscopie électronique
Composition biochimiques des glycosamines-GAG
Polymères de disaccharides composés d’un glucide aminé + acide uronique. Un ou les deux saccharydes peuvent être résidus sulfate
Acides uroniques
Acide glucuronique et acide iduronique
2 Osamines pour les GAG
N-acétylgalactosamine
N-acétylglucosamine
4 familles de GAG
- Acide hyaluronique
- Chondroïtine-sulfate et Dermatan-sufate
- Héparine et heparin-sulfate
- Keratane-sulfate
Sur quoi sont basés les 4 types de GAG
Répétition de l’unité disaccharidique
Aspect fonctionnel des GAG
Les charges négatives des GAGs attirants des cations Na+, crée une absorption d’eau qui crée la pression et permet à la MECde résister aux forces de compression
Pourquoi les GAGs ont-elles des charges négatives?
Dans le milieu physiologique, les groupements sulfates ou carboxyliques sont sous forme ionique => portent plusieurs charges négatives
GAGs de structure
Acide hyaluronique
Chondroïtine sulfate
Dermatane sulfate
Kratane sulfate
GAGs de sécrétion
Héparine
Héparane sulfate
GAGs subissant sulfatation
Chondroïtine sulfate Dermatane sulfate Kratane sulfate Héparine Héparane sulfate
GAGs ne subissant sulfatation
Acide hyaluronique
GAGs formant des liaisons covalences avec des protéines
Chondroïtine sulfate Dermatane sulfate Kratane sulfate Héparine Héparane sulfate
GAGs ne formant des liaisons covalences avec des protéines
Acide hyaluronique
Caractéristiques de l’acide hyaluronique
Forte rétention d’eau, forte viscosité
Caractéristiques de la chondroïtine sulfate
Rétention d’eau
Fixation de cations (surtout Ca2+)
Diminution avec l’âge
Caractéristiques de la kératane sulfate
Augmentation jusqu’à 30 ans environ
Caractéristiques de l’héparine et l’héparane sulfate
Propriété anti-coagulante
Fixation de certains facteurs de croissance. Liaison avec des protéines matricielles de structure
Acide hyaluronique
ubiquitaire et très long. Non sulfaté et non lié aux protéines
Rôle de l’acide hyaluronique
Remplissage des espaces, permettant la migration des cellules
Cicatrisation et reconstruction de nouveau tissu
Dans le cas de lésion que fait l’acide hyaluronique?
Remplit la blessure. Forme un échafaudage pour les leucocytes et les fibroblastes qui produiront ensuite le collagène
Caractéristiques de la synthèse des GAGs
Allongement dans l’appareil de Golgi. Ils sont fabriqués tout au long de la vie
Il s’agit d’un processus ubiquitaire sauf pour les kératoses sulfate
Enzymes et séquences dépendent du type de GAG
biosynthèse des GAGs
Addition alternée de monomère de sucre pour former les répétitions de disaccharides
Modifications par l’ajout du sulfate (au niveau de Golgi)
Entretien
par dégradation des chaines saccharidiques par des hydrolases à partir des extrémités ou au coeur de la chaine glycosidique
Recyclage des structures (GAG)
Internalisation par endocytose, puis dégradation dans les lysosomes. Hydrolyses chaines saccharydiques puis réutilisation des monomère pour synthèse GAGs.
Différences entre protéoglycanes et glycoprotéines
au moins une chaine saccharidique d’un PG est une GAG
taille PG>GP
Protéoglycane
protéine porteuse de un ou + GAGs
Ils varient selon le nbre de GAGs fixés et la séquence en AA des protéines
Qu-est-ce qui confère les propriétés biologiques à la protéine?
GAG
PArtie protéique des protéoglycanes
Chaine AA qui oriente, localise le PG au niveau cellulaire
Masse moléculaire des PG
40kDa à 3x10^7 Da
Protéoglycanes principales
Perlécane
Décorine
Syndécan 1-4
Aggrécane
Core protéine (kD) Perlécane
400
Core protéine (kD) Décorine
36
Core protéine (kD) Syndécan 1-4
30-45
Core protéine (kD) Aggrécane
208-220
GAG (chaine) Perlécane
1-3 Héparane sulfate
GAG (chaine) Décorine
1 Chondroïtine sulfate
GAG (chaine) Syndécan 1-4
1-3 Héparane sulfate
1-2 Chondroïtine sulfate
GAG (chaine) Aggrécane
100 Chondroïtine sulfate
Localisation Perlécane
Pericellulaire
Localisation Décorine
Péricellulaire/Interstitielle
Localisation Syndécane 1-4
Membrane cellulaire
Localisation Aggrécane
Interstitielle
Décorine
protéine interstitielle/péricellulaire. Avec différents types de sucres associés à la protéine
Liaison avec le collagène I et limite la biodisponibilité de TGF par interaction
Perlécan
Abondant dans la membrane basale. Liaison au nidogène (I), aux laminines (II), au collagène IV (III, IV) et la fibronectine(V)
forme des régions anioniques pour la propriété filtrante > opposition au passages des protéines plasmatiques chargées -
Aggrécanes
Monomère de 2x10^6 Da de 500 nm.
Trois domaines globulaires espacés entre lesquels se trouvent des régions porteuses de GAG (1 GAG tous les 20 AA)
Charges négatives
Composition du cartilage articulaire
65-80% H20
20-35% macromolécules
Riches en cations
Deux régions su cartilage articulaire
Protéines adhésives en pericellulaire (chondrocytes)
Région interterritoriale avec collagène II connecté en fibre ou associés aux agrégats de PG (AH ou aggrécane)
Charges appliquées sur un tissu (cartilage) par les protéoglycanes et le collagène
Force de turgescence (PG)
Résistance aux forces de TENSION (collagènes)
Conséquences des charges appliquées sur un tissu(cartilage) par les protéoglycanes et le collagène
Déformation et répartition des charges dans le cartilage
Mvt de l’eau vers l’extérieur = expulsion des déchets.
Entrée d’eau = apport de nutriments
Rôle général des protéoglycanes
- Fixent H20 (matrice hydratée)
- Organisent les membranes basales
- Se lient au cytokines, chimiokines, facteurs de croissance et morphogènes (protection contre protéolyse)
- Récepteurs protéases/inhibiteurs
- Corécepteurs facteur de croissance (tyrosine kinase) abaissant le seuil/modifiant la durée des réactions de signalisation
- Coopèrent avec les intégrines et autres récepteurs d’adhésion cellulaire
Caractéristiques synthèse agrécane
Permanente
ARNm traduits dans le RE
Translocation dans Golgi où l’ancrage des GAG à la protéine centrale (élongation)
Synthèse des protéoglycanes
Faite de l’action séquentielle des glycosyltransférases
Assemblage des Protéoglycanes
Extracellulaire
Renouvellement de la MEC
Régulation spatio-temporelle dans un tissu
Composition de la MEC est ajustée en permanence => homéostasie tissulaire
Métalloprotéinases MMP
produisent en permanence dans l’organisme
Protéases à cystéine avec site catalytique dépendant du Zn2+
LA signalisation des MMP dépend de quoi?
cytokines ou facteurs de croissance
Par quoi sont secrétées/associées les MMP?
secretes dans la matrice
Associées aux membranes cellulaires
Synthèse des MMP?
Sous forme de pro-enzymes inactives
Activation des MMPs
Clivage d’un prédomine sur l’enzyme au niveau de N-ter => raccourcissement de la taille de la protéine qui devient une enzyme active
Inhibition des MMP
Présence d’un inhibiteur qui se fixe au niveau de l’enzyme pour empêcher la dégradation de la matrice
Localisation des MMP
Au niveau de la matrice, proche du substrat
4 points de régulation de MMP
-transcriptionnel
-au niveau protéique :
Activation
Inhibiteur
Localisation
Critères types MMP
Regroupées par homologie de domaines et de substrats
Nombre de types de MMP
7 (collagénases, gélatinases, stromélysines, matrylisine, convertases, MMP membranaires (MT-MMP), élastases (autres MMP))
Autres protéines de la MEC
Protéases sérine (urokinase, plasmine)
Protéases à Asparate (cathepsines)
Localisation des cathepsines
Lysosomes
Mécanisme de dégradation 1
Protéolyse diffuse par les protéases solubles sécrétées dans la matrice
Mécanisme de dégradation 2
Protéolyse péricellulaire localisée à la surface cellulaire pas l’intermédiaire des enzymes membranaires
Mécanisme de dégradation 3
Dégradation enzymatique intracellulaire suite a3 internalisation des molécules extra cellulaires
Activité de protéases associée à 3 phénomènes
- renouvellement de la matrice
- ouverture du chemin pour le déplacement des cellules au sein de cette matrice
- Libération des facteurs de croissance qui sont séquestrés dans la matrice
Types de modification biochimiques
Transglutaminase
Lysyl oxydase
Réticulation non enzymatique
Transglutaminase
Réaction de liaison entre la lysine et glutamine pour liaisons intra- et inter brin
lysol oxidase
Réaction de liaison entre deux fonctions aldéhydes ou entre aldéhyde et lysine pour liaisons intra- et inter brins
Réticulation non enzymatique
Glycation par liaison d’un sucre réducteur sur une lysine d’une protéine matricielle
Conséquence de la réticulation non enzymatique
Augmentation de la rigidité
Diminution de la dégradation
Que se passe-t-il durant la migration cellulaire?
Protéases sont libérées et/ou activés pour permettre le déplacement des cellules
Libération de molécules matricielles porteuses d’activité nouvelle
Pathologies MEC
Acquises par modification de l’équilibre synthèse - dégradation
Derme
Composé entre autres d’adipocytes collagène fibres élastiques et GAG/PG. Le derme présente des propriétés d’élasticité de fermeté, de viscosité et d’absorption aux chocs
Biosynthèse acide hyaluronique
Fabrication est délocalisée du RE.
Sur face interne de la membrane plasmique
Par quoi se fait la dégradation intracellulaire de l’acide hyaluronique
enzymes lysosomales
