Traffic membranaire et intracellulaire COPY Flashcards
Professeur: Gilles Hickson
Comme quoi agissent les membranes plasmiques?
Barrières sélectives
Que permettent les membranes plasmiques?
Séparent les cellules et les empêchent de se mélanger
Quel est le nom des membranes internes?
Endomembranes
Que font les membranes internes?
Séparent différents compartiments (organites) qui jouent de différents rôles
Nomme des organites entourés par les endomembranes.
Endosome
Peroxysome
Lysosome
AG
RER
Nomme les 2 voies principales de trafic membranaire intercellulaire.
La voie endosomale
La voie de sécrétion
Il y a continuellement un flux de quoi dans la cellule?
Flux de membranes entre les compartiments intracellulaires et la membrane plasmique
Quels sortes de compartiment est la m.p.?
Donneur (endocytose)
Cible (exocytose)
Que doit équilibrer la mp?
La cellule doit équilibrer l’importation de matériel avec l’exportation
Le transport de la mp se fait via quoi?
Microtubules
Le transport de la mp se fait dans un cytoplasme _____________.
Très dense
Via quoi se fait le transport intracellulaire?
Formation et fusion de vésicules
À quoi servent les vésicules?
Intermédiaires de transport de molécules de chargements (« cargo ») entre les différents compartiments
Qu’utilisent les cellules pour contrôler la spécificité de transport?
Des étiquettes
Explique en gros le transport vésiculaires?
- Bourgeonnement du compartiment donneur
- Fusion avec le compartiment cible
Qu’est-ce que l’exocytose?
Sécrétion (fusion avec la membrane
plasmique)
Qu’est-ce que l’endocytose?
Internalisation (formation de vésicules
à partir de la membrane plasmique)
Les feuillets de la membrane plasmique
sont _______________.
asymétriques
Que contient le feuillet externe de la mp?
PC = phosphadidylcholine
SM = sphingomyéline
GSL = glycosphingolipides
Que contient le feuillet interne de la mp?
PI = phosphadidylinositol
PE = phosphadidyléthanolamine
PS = phosphadidylsérine
Est-ce que les endomembranes sont assymétriques?
Oui
Le feuillet face à la lumière des vésicules devient le feuillet _______ à la membrane plasmique et vice versa.
externe
Nomme les différents mécanismes d’internalisation à la membrane plasmique.
Phagocytose
Macropinocytose
Endocytose
Micropinocytose
Nomme les sortes d’endocytose.
Dépendante de la clathrine
Dépendante de la cavéoline
Indépendante de la clathrine et de la cavéoline
Que crée la phagocytose?
Lysosome
Que crée la macropinocytose?
Endosome précoce
Que crée l’endocytose?
Endosome précoce
Que crée la Micropinocytose?
Endosome précoce
Que transporte la phagocytose?
Particules larges
Que transporte la macropinocytose?
Liquide, non spécifique
Que transporte l’endocytose dépendante de la clathrine ou de la cavéoline?
Spécifique, taille moyenne
Que transporte l’endocytose non dépendante et la micropinocytose?
Non-spécifique, taille petite
De quoi est dépendant le pseudopode?
Actine
Qu’est-ce que PS exposé sur une cellule représente?
La PS est un signal reconnue par les macrophages, qui induit la phagocytose des corps apoptotiques
Qu’est-ce qui se passe d’important pendant l’apoptose?
Pendant l’apoptose, la phosphatidylsérine (PS) devient exposée au feuillet externe de la membrane plasmique
Qu’est-ce que la macropinocytose?
Ingestion de gouttelettes de fluide avec nutriments (par ex. acides aminés)
De quoi dépend la macropinocytose?
Actine
Explique la macropinocytose.
Polymérisation de l’actine autour d’une région de membrane “activée” (par la phospholipide PIP3)
Par quoi est médié l’endocytose dépendant de la clathrine?
Récepteur
Explique l’endocytose médié par la clathrine.
- Recruitement de clathrine et déformation de la membrane
- Scission par la dynamine (hydrolyse de GTP)
- Vésicule mantelée de clathrine
- Perte de manteau (hydrolyse d’ATP)
Quelle est la forme de la clathrine dans le cytosol?
triskèle
Que forme la polymérisation en forme polyédrale de la clathrine?
Vésicule
Quelle sorte de vésicule crée la clathrine?
Vésicule mantelée
Via quoi est créé la vésicule mantelée?
Scission médié par la dynamine
Par quoi la formation d’une vésicule mantelée est facilitée et médiée?
Facilitée par l’actine et la scission est médiée par la dynamine
Que forme la dynamine autour du cou de la vésicule en formation?
oligomères
Différents ________ forment les vésicules à partir de différentes membranes donneuses
manteaux
Donne trois exemple d’étiquetage de triage.
COPII
COPI
Clathrine
Quelles vésicules entre celles des clathrine et des cavéoline est la plus grande?
Clathrine
La scission de l’endocytose des cavéolines est contrôlé par quoi?
Dynamine
Que forme la cavéoline?
Cavéolae
Qu’est-ce que la cavéoline?
Protéine membranaire intrinsèque qui s’associe avec les radeaux lipidiques
Explique le système endosomal-lysosomal.
- Endocytose
- Endosome précoce
- Tri (vers recyclage ou maturation)
- Maturation = endosome tardif
- Lysosome
Qu’est-ce qu’un endosome?
Vésicules entourées d’une simple membrane, qui proviennent de la membrane plasmique suite à l’endocytose
Les endosomes se maturent en devenant de plus en plus ______.
acide
Quelle est la fonction des endosomes de recyclage et des endosomes précoce?
Tri et recyclage
Quelle est la fonction des lysosomes?
Dégradation (logique c’est les plus acide)
Nomme les sortes d’endosomes, du moins au plus acide.
Recyclage
Précoce
Tardif/CMV
Endolysosome
Lysosome
Explique le transport de cholestérol via les lipoprotéines de basse densité.
- Récepteur de LDL en contact avec LDL
- Endocytose (vésicule recouverte de clathrine)
- Perte du manteau
- Fusion avec un endosome (acidification
- Tri (transfert au lysosome)
6.1 Dégradation dans le lysosome via les enzymes hydrolytiques en cholestérol libre
6.2 Les vésicules de transport se détachent
7.2 Retour des récepteurs de LDL vers la mp
Que sont les lysosomes?
Ils sont acides et riches en hydrolases et sont le site de dégradation du système endomembranaire
Quand sont actifs les hydrolases acides des lysosomes?
À bas pH (inactifs avant de se retrouver dans un lysosome mature)
Nomme les hydrolases acides.
Nucléases
Protéases
Glycosidases
Lipases
Phosphatases
Sulfatases
Phospholipases
Quel site comprend un lysosome?
V-ATPase
Que sont les exosomes?
Les exosomes sont des vésicules extracellulaires qui proviennent du système endosomale
Quand sont libérés les exosomes?
Quand les MVB se fusionnent avec la mp
Explique la formation des exosomes.
- Bougeonnement à l’interieur de l’endosome tardif
- CMV/MVB
- Exosome
Les lysosomes reçoivent du matériel de ____________.
différentes sources
Nomme les 3 sources du matériel des lysosomes.
Endocytose
Phagocytose
Autophagie
Qu’est-ce que l’autophagie?
Un mécanisme qui entoure en membrane des régions de cytoplasme, des aggrégats protéiques, et certaines organites tels que les mitochondries et les peroxisomes, permettant leur dégradation via la fusion avec des lysosomes
De quoi sont formés les autophagosomes?
Membrane double
Comment se fait former l’autophagosome?
Via un phagophore qui s’assemblent via le recrutement de protéines spécifiques et la fusion des vésicules en provenance du RE
Explique l’autophagie.
- RE donne des vésicules
- Nucléation et extension via le phagophore
- Fermeture en enfermant le cytosol et les organelles
- Création de l’autophagosome
- Fusion avec un lysosome
- Digestion
Nomme les étapes de l’autophagie.
nucléation, extension, maturation et fusion
Afin de maintenir l’homéostasie de la cellule, l’autophagie se produit quand?
De façon consécutive
L’autophagie est aussi stimulé en cas…
de déprivation de nutriments pour promouvoir la survie
L’autophagie est une réponse à quoi?
À la survie contre la déprivation de nutriments
Dans quoi sont présents les peroxysomes?
Dans toutes les cellules eucaryotes
Décrit les peroxysomes.
- ressemblent au lysosomes, (mais ne font pas parti du système endolysosomal)
- Organite sphérique à une simple membrane
- diamètres de 200-1000 nm
- Important pour le métabolisme et la détoxification
Explique pourquoi les peroxysomes sont important pour le métabolisme.
Oxidation des acides gras
Explique pourquoi les peroxysomes sont important pour la détoxification.
Production et dégradation du H2O2 et le métabolisme des espèces réactives d’oxygène (ROS)
Caractéristiques super importantes des peroxysomes?
- Catalase la plus abondante (ROS)
- Synthèse des acides biliaires (foie)
- Synthèse de lipides (en plus de RE)
- > 50 enzymes
Explique la biogénèse des peroxysomes.
- Bourgeonnement du RE
- Croissance et import de protéines (étiquettes) de la part des ribosomes libres
- Peroxysome mature
- Fission/division dynamique
- Croissance
Comment se forment les peroxysomes?
Biogénèse
Fission et croissance (comme mitochondries)
Par quoi est médié la fusion des membranes?
SNARE
Explique la fusion des membranes par les protéines SNARE.
- Vésicule de transport arrive avec v-SNARE sur elle
- Arrimage de la vésicule de transport avec le t-SNARE sur la mp
- Coalescence des membranes
- Fusion des membranes
De quoi dépend le désassemblage des complexes SNARE?
Hydrolyse d’ATP
Vrai ou faux? Il existe différents SNAREs pour différents compartiments.
Vrai
Pour se fusionner, une vésicule doit d’abord faire quoi?
S’attacher et s’appareiller avec la membrane cible
Par quoi est géré la fusion d’une vésicule?
Rab (protéine d’attachement)
Explique l’activation et l’inactivation de Rab.
Actif via GEF (RabGTP)
Inactif via GAP (RabGDP)
Différentes protéines Rabs sont spécifiques
pour…
certains compartiments
Spécification des membranes des différents compartiments?
- Différents SNARES
- Différents Rabs
- La composition de la bicouche lipidique est aussi différente
Est-ce que PI est commun?
Non, il est rare, mais très important
Nomme les phosphoinositides.
PI3P
PI4P
PI5P
PI(4,5)P2 (= PIP2)
PI(3,4,5)P3 (= PIP3)
Qu’est-ce qu’un phosphoinositides?
variants de PI phosphorylés
Sur quoi peut être phosphorylé/déphosphorylé l’anneau inositol des PI?
Sur ses positions 3, 4 et 5 par des kinases et phosphatases
Par quoi sont régulés tout les phosphoinositides?
Toutes ces espèces sont régulées par des kinases et phosphatases spécifiques et elles jouent des roles clés sur différentes membranes cellulaires
Nomme une façon dont les cellules distinguent les compartiments.
Différentes phosphoinositides sont enrichies sur différentes membrane
Qu’est-ce que la voie de biosynthèse?
Lieu de passage des protéines nouvellement synthétisées au Réticulum endoplasmique rugueux (RER)
À quoi est destiné les protéines du RER?
destinées à la membrane plasmique, à l’exportation par sécrétion ou encore à d’autres organites comme les lysosomes
Qu’est-ce que le RE?
- Un réseau de citernes ou sacs membranaires qui entour le noyau.
- La surface est soit lisse (REL) ou soit rugueuse (RER) à cause des ribosomes.
- Le RE est la fabrique de membranes de la cellules.
Avec quoi le RE est-il en continuité?
Avec l’enveloppe nucléaire
Caractéristiques du REL?
Sans ribosomes
Réseau de tubules
En continuité avec le RER
Rôles du REL?
Synthèse lipidique:
les phospholipides,
le cholestérol,
les hormones stéroïdes,
les parties lipidiques des lipoprotéines
Réservoir de Ca2+
(le réticulum sarcoplasmique
dans les muscles)
Caractéristiques du RER?
Avec ribosomes
Réseau de citernes
En continuité avec le REL
Rôle du RER?
Synthèse protéique
Repliement des protéines (par ex. ponts de disulfure)
Contrôle de qualité
Glycosylation des protéines
De quoi est composé un ribosome?
ARNr
Protéines
Nomme des deux sous-unités des ribosomes.
Grande (50S)
Petite (30S)
À quoi servent les ribosomes?
Traduction des ARNm en protéines
Décrit brièvement la synthèse des protéines.
- Le ribosome se déplace de 5’ à 3’ en “lisant” chaque codon de 3 nucléotides
- Les ARNt spécifiques pour chaque codon transfèrent chaque acide aminé à la chaine polypeptide jusqu’à un codon STOP
Qu’est-ce qu’un polysome?
Multiples ribosomes en train de traduire le même ARNm simultanément
Si les ribosomes sont dans le cytoplasme…
Comment produire des protéines destinées à être sécrétées hors de la cellule ou à être insérer dans la membrane plasmique?
Les protéines destinées à être sécréter et/ou transmembranaires ont un séquence signal « signal peptide » N-terminal qui dirige le ribosome au réticulum endoplasmique
Qu’est-ce que le peptide signal?
Étiquette
Nomme deux séquences signal.
KDEL
NLS
Que font les ribosomes ?
- Libres = protéines cytosoliques (ou nucléaire, ou
mitochondriale etc..) - RE = protéines destinées à être sécrétées ou transmembranaire ou qui
fonctionnent dans le système endomembranaire
Explique la translocation co-traductionelle au RER.
- Le séquence signal amène les ribosomes qui chevauchent l’ARNm en voie de traduction à la surface externe du réticulum endoplasmique
- La protéine qui se forme s’allonge dans la citerne du réticulum à travers un complexe protéique, le translocon
- Le séquence signal est ensuite clivé par un peptidase.
À quoi sert le glycocalynx?
Important pour la protection chimique (entérocytes intestinales)
Important pour la reconnaissance cellulaire (cellules immunitaires)
Où commence la glycolysation des protéines?
dans la lumière du réticulum endoplasmique
Nomme les deux mécanismes de glycosylation des protéines.
N-glycosylation
O-glycosylation
Décrit la N-glycosylation.
Oses (glucose) liés à un Nitrogène de l’asparagine (Asn)
Réticulum endoplasmique
Décrit la O-glycosylation.
Oses (galactose) liés à un Oxygène de la Sérine/Thr
Appareil de Golgi
Comment commence la N-glycoslyation?
Les N des asparagines deviennent glycosylées avec une chaine initiale de 14 sucres (glycane) dans la lumière du RER
De quoi est composé le précurseur des glycanes.
2x GlcNAc,
9x mannoses,
3x glucoses
Décrit le contrôle de qualité dans la lumière du RE.
Le chaperon calnexin retient les glycoprotéines incorrectement repliées. Seules les protéines correctement repliées sont permises de quitter vers l’appareil de Golgi
Qu’est-ce qui se passe si il y a trop de protéines mal repliées?
La cellule augmente la transcription des gènes de chaperons tel que la calnexine pour augmenter la quantité de RE
Qu’est-ce que IRE1?
Endoribonucléase transmembranaire qui
contrôle l’épissage spécifique de l’ARN de XBP1
Qu’est-ce que XBP1?
Facteur de transcription qui augmente
la capacité de synthèse de la cellule
Que se passe-t-il avec les protéines mal repliées?
Elles sont rétro-transloquées et éliminées via dégradation associée au RE (ERAD)
Qu’est-ce qu’un protéasome?
Une série de protéases dégrade les protéines comme un « broyeur d’évier »
Qu’est-ce que l’AG?
une série de citernes/ sacs aplatis:
citernes cis, médianes et trans
Nomme les 3 réseaux de l’AG.
Cis
Médiane
Trans
Localisation du compartiment intermédiaire RE-Golgien?
Entre le RE et le réseau Cis
Nomme les deux protéines du ERGIC.
COPII
COPI
Transport de COPII?
Antérograde
Transport de COPI?
Rétrograde
Rôles de l’AG?
- Finition (maturation) des protéines produites dans le RER par glycosylation (ajout d’oses pour activation et stabilisation des protéines).
- Étiquetage des protéines pour marquer leur destination finale (par ex. par des oses)
- Triage, concentration et emballage des protéines dans des vésicules ou granules de sécrétion
Ces vésicules ou granules vont être acheminés à leur destination (par ex. la membrane plasmique) par transport le long des microtubules grâce à des moteurs (kinésine, dynéine).
Où a débuté la N-glycosylation des protéines?
Dans le RE
Où continue la N-glycosylation des protéines?
AG (La finition / maturation des glycoprotéines)
Où se fait le tri?
Sortie du réseau trans-Golgien
Qu’est-ce que la sécrétion consétitutive?
- Fait par toutes les cellules,
- Des protéines solubles sécrétées en permanence,
- Aussi pour l’homéostasie (le maintient) de la membrane plasmique (par exemple: Na+/K+ ATPase)
Qu’est-ce que la sécrétion régulée?
- Uniquement dans les cellules sécrétoires suite à un signal extracellulaire
- Ou dans des cellules spécialisées comme les adipocytes qui augmentent le nombre de transporteurs de glucose GLUT4 à leur membrane plasmique en réponse à l’insuline.
- Dans ces cellules, le TGN fait le tri pour séparer les composantes des différentes type de vésicules sécrétoires
Explique la sécrétion régulée.
- Réseau trans Golgi
- Vésicule sécrétoire stockant les protéines
- Signal tel qu’hormone ou neurotransmetteur
- Transduction du signal
- Fusion de la membrane régulée
- Sécrétion régulée
Le tri entre sécrétion consécutive vs régulée se fait…
Au niveau du TGN
Explique la sécrétion consécutive.
- Protéines solubles nouvellement synthétisées
- Lipides de la mp nouvellement synthétisé
- Protéines de la mp nouvellement synthétisés
- Transport de ces éléments dans une vésicule de transport
- Fusion membranaire non régulée de tout ça avec la mp
Explique le transport au niveau du bouton synaptique axonal.
- Départ du TGN dans une vésicule contenant des protéines de transport transmembranaire et des protéines trans-membranaire synaptique
- Livraison du contenu des vésicules synaptiques à la mp
- Endocytose des composantes des vésicules pour en former de nouvelles
- Endocytose des composantes des nouvelles vésicules
- Bourgeonnement de vésicules synaptiques depuis les endosomes
- Chargement de neurotransmetteurs dans les vésicules synaptiques
- Sécrétion de neurotransmetteurs par exocytose en réponse à un PA
La neurotransmission au “bouton synaptique” se fait par…
exocytose régulé
Le trafic membranaire est ______.
dynamique
Explique la formation d’actine dans la macropinocytose.
Polymérisation autour d’une région de la membrane activée par PIP3
Explique en détails l’endocytose médié par la clathrine.
- Récepteur de chargement activé par une molécule de chargement intracellulaire
- Recrutement de l’adaptine sur la molécule de chargement
- Recrutement de la clathrine
- Formation d’un manteau de clathrine (puits mantelé)
- Scission via la dynamine
- Formation d’une vésicule recouverte
- Élimination du manteau
- Formation de la vésicule de transport nu
Que forme plusieurs triskèles?
Un treillis polyédrale
À quoi sert la COPII?
Transport antérograde (du RE vers AG)
À quoi sert la COPI?
Transport rétrograde (AG vers RE)
Que forme l’endocytose médié par la cavéoline?
Cavéolis
En quoi sont riches les radeaux lipidiques?
Sphingolipides
Cholestérol
Qu’est-ce qu’un CMV?
Endosome tardif présentant une vésicularisation
Qu’est-ce que la V-ATPase et à quoi sert-elle?
Pompe à protons pour rendre acide le lysosome
Explique en détails l’autophagie.
- Le RE forme des vésicules qui se fusionnent pour créer le phagophore
- Le phagophore se ferme créant un auto-phagosome
- Fusion avec un lysosome pour créer un autophagolysome
- Digestion
Qu’est-ce qui se passe avec une cellule qui ne reçoit pas assez de nutriments?
Elle s’auto-digère via l’autophagie
Explique la translocation co-traductionelle au RER.
- ARNm se lie au ribosome
- Synthèse du signal SRP
- Liaison du SRP avec le récepteur de SRP de la mp
- La protéine se fait compléter dans un canal de translocation
- Détachement de la peptidase de signal
- Détachement du translocon
Localisation du début de la formation du glycocalyx?
RE
Explique en détails le contrôle de qualité du RE.
- Protéine non replié contient 3 glucose
- Enzyme enlève 2 glucoses
- Liaison avec la chaperone qui empêche la protéine de quitter le RE
- La glucosidase enlève le dernier glucose de la protéine
- La protéine quitte le RE
Que se passe-t-il si il y a trop de protéines mal replié?
- IRE1 s’active
- Active XBP1
- Transcription du gène de chaperonne
- ARNm du chaperon libéré
- Création de la chaperonne
Explique le transport via COPI
- Protéine résidente du AG porte une KDEL
- KDEL se lie à son récepteur membranaire
- Recrutement de COPI
- Manteau de COPI
- Retour au RE
Explique le transport via COPII
- Protéine résidente du RE prête à partir se lie à un récepteur de chargement
- Manteau de COPII
- Transport vers AG
Quelle sorte de contrôle de qualité se passe dans le RE?
Et dans l’AG?
RE: enrichi en mannose
AG: Oligosaccharides plus complexes
Nomme les deux types d’endosome précoces des cellules polarisées.
Apical
Basolatéral
Qu’est-ce que la transcytose?
Endocytose de la membrane apicale, suivi de transport et fusion avec la mp basolatérale
