Trafic intracellulaire: Biosynthèse et maturation des protéines Flashcards
Quels sont les 3 types de transports intracellulaires ?
- Transport transmembranaire
- Transport par pores
- Transport par vésicules
Quelles sont les méthodes de mise en évidence du trafic intracellulaire ?
- Expérience du Pulse-Chase
- Vidéo-Microscopie
- Montrer l’existence du trafic antérograde
En quoi consiste l’expérience du Pulse-Chase ?
Il s’agit d’ajouter un AA* radioactif (traçable) dans un milieu de culture cellulaire. Cet AA* va être capté par la cellule et incorporé pour la synthèse des protéines. C’est ce que l’on appelle la pulse et elle est réalisée en un court laps de temps. En détectant la radioactivité, on peut suivre le déplacement des protéines radioactives dans la cellule.
Ensuite «on lave», c’est-à-dire que l’on rajoute dans le milieu de culture des AA non radioactifs. C’est la chase. Cette étape permet de suivre uniquement les protéines synthétisées au moment du pulse car sinon toute les protéines seraient radioactives et on ne mettrait pas en évidence le trafic intracellulaire. On observe le déplacement des protéines* du RE au Golgi aux vésicules. Ce déplacement témoigne du trafic intracellulaire et de la voie de biosynthèse et de sécrétion.
En quoi consiste la vidéo-microscopie ?
Technique de microscopie utilisant une caméra et les techniques de fluorescence. Elle permet de suivre en temps réel la façon dont se fait le trafic intracellulaire. Pour cela, on couple l’ADN codant pour une protéine X à l’ADN codant pour une protéine fluorescente (ex : GFP). Ce couplage permet d’exprimer une protéine X fluorescente. On transfert la construction dans la cellule et on observe le déplacement de la fluorescence et donc de la protéine. LE TRAFIC EST BI-DIRECTIONEL!! En effet, il existe un trafic antérograde et rétrograde.
Comment démontre-t-on l’existence du trafic antérograde ?
En utilisant de la bréfeldine A (agent bloquant le transport antérograde), on observe le retour des éléments de la membrane et du golgi vers le RE: le transport rétrograde existe donc aussi même s’il est moins important.
Quelle est la définition du réticulum endoplasmique ?
Réseau de tubules et de sacs délimités par une membrane dans le cytoplasme. C’est un organite prépondérant mais de taille variable selon l’activité métabolique de la cellule.
Il en existe deux types:
- RUGEUX: présence de ribosomes = lieu de production des protéines + Repliement des chaînes polypeptidiques + Modifications précoces des polypeptides + Contrôle qualité
- LISSE: absence de ribosomes = réserve de calcium (cf. contraction musculaire) + lieu de synthèse des lipides + détoxification/autophagie
Quelle est la structure des ribosomes ?
Comment se fait la synthèse des protéines ?
Quelles sont les 3 étapes de la traduction des protéines ?
Qu’est ce qu’un protéasome ?
Enorme structure modulaire et multimérique possédant de nombreux variants selon les espèces et les tissus. Il permet de détruire les protéines mal repliées ou défectueuses. Il est constitué d’une partie centrale sous forme de canal qui dégrade (coupe) le peptide et de deux parties périphériques. Ces dernières participent à la régulation de son action en contrôlant les protéines qui entrent dans le canal (détecte ubiquitine).
C’est un système de contrôle redondant car on fixe sur la protéine à dégrader une ubiquitine qui sert de marquage pour le protéasome. Ceci évite de dégrader des protéines qui sont viables et importantes.
Qu’est ce qu’un chaperon moléculaire ?
Protéine dont la fonction est d’assister d’autres protéines.
Elle participe au repliement des protéines. Le chaperon se fixe sur la protéine en reconnaissant les zones hydrophobes et la force à se plier correctement.
Qu’est ce qu’un peptide signal ?
Séquence particulière de 20 acides aminés permettant d’adresser la protéine à un compartiment cellulaire (organite). Ici le RE.
Comment fonctionne le repliement et le contrôle qualité des protéines dans le RE ?
Une fois que la protéine est synthétisée, elle va subir des modifications (repliement et contrôle qualité) dans la lumière du réticulum endoplasmique. Ces transformations (repliements, …) permettent l’acquisition de la forme tridimensionnelle de la protéine et donc de son activité. En effet, la forme d’une protéine est liée à sa fonction.
L’information de repliement est contenue directement dans la séquence d’acides aminés.
Qu’est ce que l’appareil de Golgi ?
Ensemble de saccules empilés. Se situe en position centrale dans la cellule, proche du noyau et du centrosome (ramener par les MT : cf. cours cytosquelette).
Il assure essentiellement une fonction de tri et de maturation.
C’est un organite polarisé.
Quelles sont les principales fonctions de maturation des protéines qu’assurent l’appareil de Golgi ?
Comment se fait la N-glycolisation des protéines ?
La N-Glycolisation se fait en même temps que la synthèse des protéines.
- Le dolichol-phosphate est un précurseur lipidique enchâssé dans la lumière du RER
- La tunicamycine est une molécule qui inhibe le transfert et la fixation de la N-glucosamine-phosphate sur le dolichol phosphate. La chaîne glucidique ne peut donc pas être synthétisée.
- Etape 1: transfert d’un N-acétylglucosamine ET d’un phosphate (UDP→UMP). SEUL ETAPE AVEC TRANSFERT DES PHOSPHATES (par la suite les sucres sont fixés seul)
- C’est le GDP qui est utilisé pour fixé le mannose
- Le basculement de la chaine glucidique de la face cytosolique à la face luminale du RE est effectué par une flipase (phénomène de flip/flop). Ce mouvement coûte de l’énergie à la cellule.
Quelles étapes de la N-glycolisation à lieu où ?
Que révèle le test à l’endoglycosidase H ?
L’endoglycosydase H est une enzyme capable de couper la liaison entre la chaîne glucidique et la protéine (endo= à l’intérieur)
- Du RE au médian-golgi: la protéine est immature, sa chaine glucidique est constituée de beaucoup de mannoses. L’action de l’endoglycosydase H est possible = on parle de forme sensible. En expérience: le PM de la protéine diminue car on a enlevé la chaine glucidique.
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A partir du médian golgi: la chaine glucidique est complexe (= mature), il y a moins de mannoses et plus de sucres différents tel que du galactose ou l’acide sialique.
L’action de l’endoglycosydase n’est plus possible = on parle de forme résistante. En expérience : l’enzyme ne peut pas couper donc le poids moléculaire reste élevé
OBJECTIF : déterminer le degré de maturation de la protéine. La protéine va avancer dans la voie de biosynthèse et de sécrétion en fonction de sa maturation.
Comment se passe la glycosylation des protéines lysosomiales ?
Les enzymes lysosomiales suivent la voie de biosynthèse et de sécrétion normalement comme toutes les protéines jusqu’au cis-golgi.
Dans le golgi, ces enzymes sont reconnues par un système particulier qui permet de les diriger vers le lysosome. Ce mécanisme passe par une glycosylation un peu spéciale:
- Ajout de deux N-acétyl-glucosamine phosphate sur les deux mannoses périphériques grâce à l’acétylglucosamine phosphotransférase (hydrolyse de l’UDP en UMP = fournit le phosphate)
- Retrait des N-acétyl-glucosamine précédemment fixés par une phosphodiestérase. Il ne reste donc plus que les deux phosphates fixés.
- Ces deux phosphates bloquent la maturation. L’enzyme reste dans le trans-golgi et ne poursuit pas la voie de maturation normale.
- Elles sont ensuite reconnues et pris en charge par un récepteur : le mannose-6-phosphate (structure construite) qui les envoie vers le lysosome.
Quels sont les différents tris (nom, caractéristique, exemple) qu’assurent l’appareil de Golgi ?
Comment se passe la transcytose ?
- Les AC (immunoglobuline) sont fabriqués du côté basolatéral
- Problème → les antigènes (agents infectieux) sont du côté apical
- Solution : il y a des récepteurs au AC du coté basal qui fixent les AC. Ce complexe (récepteur-AC) est internalisé dans des vésicules par endocytose. Les vésicules migrent au pôle apical et s’ouvre pour libérer à la mb apicale son contenu. Puis lorsque l’AC a fixé l’antigène, celui-ci est de nouveau internalisé pour les conduire au macrophage situé au pôle basal.
