Traffic membranaire intracellulaire Flashcards
Rédigé par: Tian Ren Chu Réviseur: Miriam Loulou
Nomme quelques organites qui ont une endomembrane
- Endosome
- Peroxysome
- Lysosome
- RER et REL
- Appareil de Golgi
Quel est le rôle d’une membrane interne?
Délimiter des compartiments à l’intérieur de la cellule, afin de maintenir l’hétérogénéité des molécules entre différents compartiments.
Quelles sont les 2 voies principales de traffic membranaire intracellulaire?
- Voie endosomale/ de dégradation (importation)
- Voie de sécrétion/ biosynthèse (exportation)
Quel est le rôle de la MP dans l’endocytose et l’exocytose?
Endocytose: la MP est le compartiment donneur
Exocytose: la MP est le compartiment cible
Elle est continuellement en flux (très dynamique).
Quel est le rôle des vésicules? Comment se forment-elles?
Elle servent d’intermédiaires de transport de molécules de chargement (cargo). Elle se forment par bourgeonnement du compartiment donneur et se fusionnent avec le compartiment cible.
Décrit l’asymmétrie des endomembranes. À quelle couche de la MP est-ce que chacune de leurs 2 feuillets correspond?
Feuillet cytoplasmique: couche interne de la MP
Feuillet côté lumière: couche externe de la MP
Quels sont les 3 mécanismes d’internalisation à la MP?
- Phagocytose (ingestions de grandes particules, dépend de l’actine)
- Macropinocytose (ingestion de liquides, dépend de l’actine)
- Endocytose (dépendant de la clathrine, dépendant de la calvéoline ou indépendante de la calvéoline et la cathrine)
Décrit brièvement le mécanisme de phagocytose.
La MP de la cellule forme des pseudopodes (à base d’actine) qui engouffrent le corps étranger (ex: bactérie).
Comment est-ce que les phagocytes (macrophages) peuvent reconnaître des corps apoptotiques?
Présence de PS (phosphatidylsérine) sur le feuillet externe, alors que normalement PS se trouve uniquement dans le feuillet interne.
L’endocytose médiée par la clathrine est-elle spécifique?
Oui, elle implique des récepteurs et cargos spécifiques. (contrairement à la phagocytose et macropinocytose)
Quelle est la forme d’une molécule de clathrine, et quelle forme prend-elle suite à la polymérisation?
Dans le cytosol: forme de triskèle
Après polymérisation: forme polyédrale (ballon de soccer)
Quelles sont les étapes de formation de l’endocytose dépendant de la clathrine?
- Des ligands se lient à leurs récepteurs transmembranaires
- Les récepteurs recrutent molécules de clathrine via une molécule intermédiaire, l’adaptine
- Déformation de la membrane grâce au manteau de clathrine, et formation d’une vésicule (étape facilitée par l’actine)
- Scission par la dynamine: la vésicule est libérée dans le cytosol
- Élimination du manteau de clathrine autour de la vésicule
Comment est-ce que la dynamine catalyse-t-elle la scission de la vésicule mantelée de clathrine?
La dynamine est une GTPase qui utilise l’énergie d’hydrolyse du GTP.
Elle forme des oligomères qui s’enroulent autour du cou de la vésicule.
Comment la vésicule perd-elle son manteau de clathrine?
Une ATPase hydrolyse les molécules de clathrine et cause le désassemblement du manteau.
Décrit l’endocytose médiée par la cavéoline
- Les vésicules formées sont plus petites que celles mantelées de clathrine
- La scission est aussi catalysée par dynamine
Comment les manteaux des vésicules participent-ils à la spécificité du transport intracellulaire?
- Différentes manteaux sont formés à différentes membranes
- Appareil Golgi: COPI
- RE: COPII
- MP: Clathrine, cavéoline, …
Définition d’un endosome?
Vésicules entourées d’une simple membrane, qui proviennent de la membrane plasmique suite à l’endocytose.
Il y a différents types d’endosomes: endosome précoce, endosome tardif, endosome de recyclage.
Comment le pH des endosomes change-t-il au cours de leur maturation?
Le pH devient des endosomes devient de plus en plus acide.
Endosome précoce: pH ~ 6.5
Endosome tardif: pH ~ 6
Lysosome: pH ~ 5
Quelles sont les voies possibles pour les molécule qui se retrouvent dans des endosomes?
L’endosome trie les molécules endocytées.
Ces molécules peuvent être
- recyclées et renvoyées à la MP (ex: récepteurs)
- dégradées dans des lysosomes (ex: dégradation des LDL => libère le cholestérol).
Pourquoi le lysosome a un pH très bas (acide)?
Parce que c’est le lieu de dégradation de nombreuses molécules.
Elle contient des hydrolases (enzymes) qui sont actif à bas pH seulement.
Comment est-ce que le lysosome maintient son pH bas?
La membrane du lysosome a des pompes à H+ qui maintiennent le pH bas en utilisant de l’ATP.
D’où proviennent les exosomes?
Lorsque les endosomes tardifs ne se fusionnent pas avec un lysosome, ils peuvent former un MVB (multivesicular body) qui se fusionne à la PM et libère ses vésicules dans le milieu extracellulaire. Ces vésicules sont les exosomes.
Qu’est-ce qu’un MVB?
Les multi-vesicular bodies sont formés lorsque la membrane de l’endosome tardif forme des bourgeonnement, ce qui crée d’autres vésicules (appelées exosomes) à l’intérieur de l’endosome.
Quel est le rôle des exosomes?
Une fois libérés, ils peuvent influer l’activités d’autres cellules (ils font partie d’une voie de communication intercellulaire)
Décrit le processus d’autophagie
- Un autophagosome se forme autour d’un organite ou de cytoplasme
(autophagosome = formé d’une membrane double, provenant de membrane d’organites donneurs)
- L’autophagosome se fusionne avec un lysosome
- L’organite ou cytoplasme est dégradé
Comment se nomme l’autophagie de mitochondries?
Mitophagie
Décrit la structure et la formation d’un peroxysome
Structure: semblable à lysosome, sphère avec une membrane simple
Formation (2 voies):
- Synthèse de Novo (moins commun)
- Bourgeonnement de RE (forme une vésicule), import de protéines, maturation et fission
Quelles sont les fonctions du péroxysome?
- Métabolisme (oxidation des acides gras)
- détoxification (production de H2O2, métabolisme des ROS par l’enzyme catalase)
- synthèse de lipides (mais moins que le REL)
- Ne fait pas partie du système endo-lysosomal
La fusion des vésicules à leur membrane cible est médiée par quelles 2 protéines transmembranaires?
- t-SNARE (target snares): sur la membrane cible
- v-SNARE (vesicular snares): sur les vésicules
Comment est-ce que les t-SNAREs et v-SNAREs médient la fusion du vésicule à la membrane cible?
Ils interagissent ensembles et forment un complexe de SNAREs qui rapproche les 2 membranes assez pour leur permettre de se fusionner ensemble.
(Ce processus est aussi dépendant du Ca+2)
Que se passe-t-il avec le complexe de t-SNAREs et v-SNAREs après la fusion des membranes?
Il se désassemble grâce à l’hydrolyse d’ATP par la proteine NSF.
Cela est nécessaire pour recycler les composantes.
Comment les t- & v-SNAREs contribuent à la spécificité du transport intracellulaire?
Il y a différentes protéines SNAREs pour différents compartiments.
À par les t-SNAREs et v-SNAREs, quelles autres protéines aident les vésicules à s’attacher à la membrane cible?
GTPases de la famille Rab (Rab-GTP): se trouve sur la vésicule
Effecteur de Rab: se trouve sur la membrane cible
Rab-GTP interagit avec l’effecteur de Rab (“docking process”) pour attacher la vésicule à la membranne afin d’avoir l’appareillage des SNAREs
Comment les protéines Rab-GTP participent à la spécificté du transport intracellulaire?
Différentes protéines Rab-GTP sont spécifiques pour différentes compartiments.
Qu’est-ce qu’un phosphoinositide?
Des variantes de PI (phosphadidylinositol) phosphorylés.
L’anneau inositol du PI (qui fait partie de la tête polaire) peut être phosphorylé et déphosphorylés à C3, C4, C5 (par des kinases et phosphatases).
Comment est-ce que les phosphoinositols participent à la spécificité du transport intracellulaire?
Sur différentes membranes, on retrouve des patrons de phosphorylation différents sur les PI (PIP3, PI5P, etc). Grâce à leur composition différente, ces membranes vont recruter différentes protéines (Rab, SNAREs, etc).
**Les PI se trouvent seulement dans le feuillet interne de la MP
Décrit la structure du RE et de ces variantes.
Réseau de sacs membranaires (citernes) autour du noyau. La lumière du RE est en continuité avec l’enveloppe du noyau.
Surface:
- Lisse (REL) : réseau de tubules sans ribosomes à la surface
- Rugueuse (RER) : réseau de citernes avec ribosomes à la surface
Rôles du REL (2)
- Synthèse de lipides (phospholipides, cholestérol, hormones stéroides)
- Réservoir de Ca+2 (dans les muscles: réticulum sarcoplasmique)
Rôles du RER (3)
- Synthèse de protéines
- Repliement des protéines
- Contrôle de qualité des protéines
- Début de la glycosylation des protéines
Qu’est-ce qu’un polysome?
Multitude de ribosomes en train de traduire un même brin de ARNm en même temps.
Comment la cellule peut reconnaître les protéines destinées à être sécrétées et protéines transmembranaires?
Celles-ci contiennent un “peptide signal” (étiquette), qui est une séquence de 23 a.a. au N-terminal
Quel est le rôle du peptide signal au N-terminal de la protéine qui est en train d’être synthétisée?
La séquence signal amène le ribosome à la surface du RER, où la synthèse continue en même temps que la protéine est transloquée dans la lumière du RER.
(voir l’image)
Que se passe-t-il avec la séquence signal une fois que la protéine est complètement passée à travers le translocon et se retrouve dans la lumière du RER?
La séquence est clivée par un peptidase.
Est-ce que les protéines transmembranaires passent au complet à travers le translocon?
Non.
Elles contiennent une séquence d’arrêt de transfert hydrophobe qui arrêtera la translocation à mi-chemin. Cette séquence restera ancrée dans la MP.
Décrit les 2 types de glycosylation
1. N-glycosylation: glucides liés au N de l’Asparaine (Asn) (dans le RE), co-traductionnel
2. O-glycosylation: glucides liés au O de Sér /Thr (dans appareil de Golgi), post-traductionnel
Quels groupes de oses sont ajoutés à la protéines dans le RE (pour former le précurseur de glycanes)? De quel manière sont-ils ajoutés?
2x N-acétylglucoaminase (GlcNAc)
9x mannose
3x glucose
Ils sont ajoutés en bloc.
Quel est le rôle de la glycosylation dans le RE?
Mécanisme de contrôle de qualité: remaniement du glucose (glucose trimming) par des enzymes dans le RE (glucosidase I,II et mannosidase) afin de s’assurer du bon repliement des protéines
Décrit le méchanisme de contrôle de qualité dans le RE à travers la glycosylation
Seules les protéines bien repliées vont perdre toutes leurs molécules de glucose par l’entremise des glucosidase I et II et partir vers l’appareil de Golgi.
Si une protéine est mal repliée, glucosyl transférase lui ajoute un glucose et la calnexine (protéine chaperone) la retient dans la lumière du RE pour qu’elle se replie correctement.
S’il y a trop de protéines mal repliées, que fait la cellule?
Augmenter la transcription de gènes codant pour des protéines chaperones (calnexine)
= auto-contrôle de la taille du RE
Si trop de protéines dans le RE ne peuvent pas se replier correctement, que se passe-t-il?
Translocation vers le cytoplasme, ubiquitinylation & dégradation par protéasome
Quelles sont les différentes parties de l’appareil de Golgi?
- Réseau cis-Golgien (côté RER, entrée)
- Médiane
- Réseau trans-Golgien (côté MP, sortie)
Quel compartiment se trouve entre le RER et le cis-Golgi?
Compartiment intermédiaire RE-Golgien (ERGIC)
Décrit le transport de vésicules entre le RE et le Golgi, dans le ERGIC.
- Transport antérgrade: RE vers Golgi, manteau de COPII autour des vésicules
- Transport rétrograde (de récupération): Golgi vers RE, manteau de COPI autour des vésicules
* Les vésicules voyagent le long des microtubules
Si une protéine résidente du RE se retrouve par accident dans le réseau Golgien, comment peut-elle retourne au RE?
Ces protéines ont une séquence KDEL
Ce signal est reconnu par des récepteurs associées à COPI
Re-transportées au RE via transport rétrograde.
Vrai ou faux: la glycosylation continue dans l’appareil de Golgi.
Vrai.
Ajout de polysaccharides plus complexes que dans le RER.
À la sortie du trans-Golgi, quelles sont les destinations possibles pour les protéines?
- Lysosomes
- Membranne plasmique
- Vésicule de sécrétion
Quels sont les rôles de l’appareil de Golgi (3)?
- Finition (maturation) des protéines par glycosylation (ajout de oses pour activation et stabilisation des protéine)
- Étiquettage des protéines finales pour marquer leur destination finale(par ajout de oses)
- Triage, concentration et emballage des protéines
Quelle est la différence entre la sécrétion constitutive et la sécrétion régulée?
- Sécrétion constitutive: dans toutes les cellules, protéines qui sont utilisées tout le temps (ex: pompe ATPase)
- Sécrétion régulée: dans cellules sécrétoires seulement, suite à un signal extracellulaire (ex: protéine transporteur GLUT4)
Quelles sont les 2 systèmes d’endosomes dans la cellule épithéliale qui est polarisée?
Quel phénomène permet la communication entre les deux systèmes?
- Système d’endosome apical
- Système d’endosome baso-latéral
La transcytose permet la communication entre ces 2 systèmes.
Nommes les différents systèmes d’étiquettage qui contribuent à la spécificité du transport intracellulaire (9)
- Séquence signal (entrée RE)
- NLS
- Signal pour localisation mitochondriale
- Séquence pour localisation peroxisomale
- Différents Rabs
- Différents SNAREs
- Différents adapteurs pour la clathrine
- Différents manteaux (COPI, II, etc)
- Différents phosphoinosides
Comment est-ce que les vésicules produites par l’appareil de Golgi se rende à leur destination?
Transport le long des microtubules grâce à moteurs (kinésine/dynéine)
