Système endomembranaire Flashcards
Le système endomembranaire (SEM) correspond à l’ensemble des compartiments cytoplasmique limités par une membrane. Sauf…?
Les mitochondries et les peroxysomes ne sont pas compris dans le SEM
Toute synthèse protéique commence dans le cytosol. Sauf…?
qq prot codées par génome mitochondrial
on en dénombre 13 chez l’H
Quel est le SEUL organite qui reçoit ses protéines par des pores?
le noyau
Un flux est caractérisé par:
- Le compartiment de départ
- Le compartiment d’arrivé
- Les embranchements sur le trajet
- La nature du matériel transporté
Le trajet suivi par une prot dépend de …
Son point d’entrée et la présence (ou non) de signaux d’adressage
Flux membranaire vectoriel permanent (=FMVP)
- Flux de référence
- Responsable du renouvellement de l’ensemble du SEM
- Mis en évidence par les expériences de Palade et coll.
- A partir du RE, les vésicules vont au Golgi
- A partir du golgi, deux voies :
- mb plasmique (constituants mb et sécrétion)
- endosomes puis les lysosomes (enzymes lysosomales)
Expérience d’autoradiographie de Palade et coll
étude du FMVP en utilisant tech de marquage des enzymes par pulse chase
Pulse Chase
Méthode d’étude d’un process cellulaire dynamique
- Pulse: coupe de tissu incubée avec leucine tritiée pdt qq minutes
- Chase: leucine non tritiée pdt durée variable
Marquage d’un lot de prot néosynthétisées dont la progression dans la cell peut être étudiée par autoradiographie
Flux membranaire rétrograde
- *Sens opposé au FMVP**
- *Point d’arrivée : le RE**
- Départ : mb plasmique (mP)=> Golgi par 2 voies :
- mP directement jusqu’au GOLGI (cavéoles)
- mP plasmique vers endosomes puis vers le golgi
- Du golgi vers le RE : voie finale commune
Phénomène permanent pour le retour des protéines spécifiques (=résidentes) du RE (qui partent d’abord au Golgi)
Observable surtout quand FMVP bloqué
Flux membranaires ayant les endosomes pour carrefour
Mb plasmique => endosomes = sens opposé au FMVP
De l’endosome vers 3 compartiments différents:
- Mb plasmique (recyclage)
- Lysosomes (même sens que FMVP)
- golgi (rétrograde, opposé au FMVP)
Microsomes
Petites vésicules (recouvertes ou non de ribosomes) formées par fragmentation du RE purifiées par ultracentrifugation d’extraits cellulaires
Translocation dans le REG : collecte des protéines membranaires et sécrétées
prot. à destinée membranaire ou de sécrétion ont phase de synthèse dans le cytosol puis dans le RE.
prot avec séquence signal hydrophobe :
- Synthétisée / ribosomes libres du cytosol
- Située en N terminal
- en général ≈ 20 AA hydrophobes
- Peptide signal séquence d’entrée = adressage au RE
adressage au RE, protéine à destinée membranaire ou de sécrétion
peptide signal reconnu par? effet fixation?
Séquence signal reconnue par SRP (Signal recognition particle)
- Complexe ribonucléique (6 polypeptides et 1 ARN)
- GTPase capable de fixer de d’hydrolyser du GTP
- SRP fixée sur peptide signal porte GTP : SRP (+GTP)
- Fixat° SRP => blocage trad.
adressage au RE, protéine à destinée membranaire ou de sécrétion
reconnaissance et adressage, étapes?
- peptide signal / SRP (+GTP) se lie au récepteur(=GTPase)de la SRP situé mb REG (face cytosolique)
- liaison SRP à son récepteur = GTPdépendante
- fixation du ribosome/ GSU => translocon (prox. récepteur SRP, forme un pore entre cytosol et lumière RE) Translocon = protein conducting channel
- Dissociat° peptide signal/SRP/récepteur de la SRP suite à l’hydrolyse des GTP couplés à la SRP et à récepteur
- Libérat° du peptide signal
- Reprise de la traduction (recyclage de 1 SRP dans le cytosol) séquence signal s’engage dans le translocon, son extrémité N-terminale restant du coté cytosolique (formation d’une boucle)
- allongement chaîne prot. la « pousse » à travers le translocon + tirée dans la lumière RE par mol. chaperons (comme BiP = Binding Protein, une ATPase) passage dans translocon est co-traductionnel, ATP dépendant
adressage au RE, protéine à destinée membranaire ou de sécrétion
pdt translocation prot en cours de biosynthèse, partie de la prot dans la lumière du RE est soumise à …?
- N-glycosylation : un oligosaccharide se lie à l’Asn de la séquence consensus ASN-X-SER ou THR par une enzyme membranaire → oligosaccharyltransférase
- Action de protéines chaperones → structure 3D
- peptidase du signal (côté luminal mb du RE), clive séquence signal
- Libération de la prot. dans lumière du REG
Protéine soluble est donc raccourcie et possède une nouvelle extrémité N-terminale
Translocation dans le REG des protéines intrinsèque TM = ens. prot. TM (compartiments du SEM, mb plasmique)
- 1 ou plusieurs passages TM
- plusieurs modes d’insertion en fonction de…?
- types de signaux?
- plusieurs modes d’insert° dans la mb du REG selon :
- n(domaines TM)
- Localisat° cytosolique ou luminale des extrémités N- et C-terminales
-
2 types de signaux
- Signal d’adressage N-terminal, clivable, facultatif
- Signal d’insertion interne, permanent, non clivable
- Formé par séquence interne hydrophobe
- Aussi rôle de séquence d’arrêt de transfert
modification
N-glycosylation
- définition?
- prot → glycoprot
- modifie solubilité et charge des prot
- oligosaccharide greffé sur NH2 chaine lat Asp dans séquence Asn-X-Ser(ou Thr)
-
dans RE: N glyco de type mannose dominant
- sucres accroché dans lumière REG: face extracell mb plasmique
- phénomene co traductionnel
modification
N-glycosylation
- met en jeu un précurseurs glucidique…
- met en jeu précurseur glucidique riche en mannose construit sur un lipide de la mb du RE : le dolichol (phosphorylé)
- d’abord surface cytosolique (7 résidus) du RE
- flip flop du lipide dans lumière RE: 14 résidus 2-N-acétylglucosamine 9 mannose 3 glucose
modification
N-glycosylation
- processus?
- précurseur glucidique transféré en bloc (14 résidus) sur protéine en synthèse par N glycosyl transférase et l’arborisation glucidique est de suite élaguée par glycosidases (3 glucose & 1 mannose enlevés)
reticulum endoplasmique
repliement et conformation spatiale définitive par:
- ponts disulfures?
- protéines chaperons?
- ctrl qualité?
établissement de ponts disulfures dans lumière du RE
- par PDI (protein disulfer isomerase)
- lumière du RE est plus oxydant que cytosol
- ponts disulfures => face extracellulaire
intervention de protéines chaperons
- BiP (luminal) ≈ HSP (ATPase), requière ATP
- Calnexine (transmembranaire), requière Ca++
- protéines résidentes “RE” à signal de rétention
maturation car glycosylation, ponts disulfures et conformation 3D
contrôle de qualité: protéines mal configurées? → cytosol / rétrotranslocation pour y être dégradées par le protéasome après ubiquitynaltion (baiser de la mort)
Fonctions RE commune pour toutes les cellules?
- synthèse protéine à ancre GPI (→face extracellulaire)
- synthèse phospholipides (glycérophospholipides et précurseurs des sphingolipides) et du cholestérol
- translocation <em>(cytosol => RE)</em> peptides antigéniques produits / protéasome → présentat° au lymphocytes
- séquestration & libération du Ca++
- contient G6Pase, enzyme mb du RE seule enzyme non cytosolique du métabolisme du glucose, prod glucose à partir glycogène / déphosphorylation du G6P cytosolique
Fonctions du RE cellules spécialisées?
coopère avec mitochondrie pour synthèse d’hormones stéroides
- prégnénolone= précurseur stéroïdes produit ds matrice mitochondriale /tir cholestérol quitte mitochondrie > face cytosolique du RE
- ≠ cytochromes P450, enzymes mb du RE à site actif cytosolique synthétisent ≠ hormones stéroïdes
- p450 aussi impliqué dans détox:
- substance exogène (médicament)
- hydroxylation = solubilisation
- dans ¢ endocrines spécialisées (Leydig;corticosurrénales): REL dév dans ¢ endocrines sécrétant stéroïdes
appareil de golgi
fonctions?
- O glycosylation protéines
- modifications chaînes oligosaccharidiques des protéines
- synthèse sphingolipides (feuillet luminal du golgi cis et médian)
- stockage Ca++
- trans golgi: station de tri des prot sur le FMVP
appareil de Golgi
O glycosylation
- lumières saccules médians & trans
- post-traductionnelle
- sucres greffés sur O chaine lat Ser ou Thr
- intervention glycosyl transférase
- résidus sucrés ajoutés un par un (ose après ose)
- petits oligosaccharides (environ 6 résidus) dans cas des glycoprot (mais longues chaines dans le cas des protéoglycanes)
appareil de Golgi
modification des chaînes oligosaccharidiques
post traductionnelle
phosphorylation de résidus mannose de chaîne N-liées
- étiquette mannose 6 phosphate M6P: adressage hydrolases acides solubles → lysosomes
- CIS golgi par action phosphotransférase
transfo arborisation sucrée N-glycosylation type mannose dominant en type complexe
- - mannose (mannosidases)
- nouveaux résidus sucrés (galactose, Nacétylglucosamine)
- NANA dans le trans golgi
- sulfatation de certains résidus sucrés dans le trans golgi
endosomes
caractéristiques
compartiment membranaire hétérogène sur le plan morphologique
reçoivent vésicules (à clathrine):
- née de la mb plasmique par endocytose (E1)
- trans golgi (E2), à hydrolases acides et H+ / ATPase
pH de + en + acide selon le type d’endosomes
- précoces pH (environ 7.4)
- tardifs: pH environ 6.5
Les endosomes redirigent les matériaux vers…
- la mb plasmique (voie S1) recyclage mb plasmique
- cytosol (S2)
- métabolites produits par hydrolyse
- génome viral lors endocytose virus
- toxines bactériennes
- lysosomes (S3) auxquels ils apportent des matériaux endocytosés sens FMVP
- trans golgi (S4) glycoprotéines spécifiques du golgi (effectuent en permanence des cycles endocytose exocytose) sens opposé au FMVP
lysosomes
caractéristiques
organites +- sphériques de morpho très hétérogènes
mb comporte 4 groupes de protéines TM
- gp non enzymatique (ex prot lamp = marqueurs)
- gp enzymatiques (phosphatase acide)
- pompe h+ atpase
- perméases (export produits du catabolisme vers cytosol)
lumière contient hydrolases solubles fonctionnant à pH acides capable d’hydrolyser toutes les familles de biomolécules
résultat final de la fusion
- des vésicules de transport provenant du trans golgi et contenant hydrolases acides, H+ ATPase
- avec vésicules d’endocytose (endosomes, phagosomes) renfermant matériaux à dégrader
