Transport vésiculaire Flashcards
1
Q
Pourquoi le transport vésiculaire existe?
A
Les cellules doivent s’alimenter, communiquer avec l’extérieur et répondre rapidement à leur environnement.
2
Q
Quelles sont les deux voies majeures du transport vésiculaire?
A
Par exocytose: voie de
biosynthèse et de sécrétion allant
de l’intérieur (à partir du RE) vers
l’extérieur. Il y a sécrétion extracellulaire ou
ajout de molécules dans la MP.
Par endocytose: voie allant de la
membrane vers les endosomes et
les lysosomes (dégradation). Il y a captage de molécules du milieu extérieur
ou recirculation de molécules de la MP.
3
Q
Vrai ou faux? Les vésicules peuvent être n’importe où dans la cellule.
A
Faux. C’est très organisé.
4
Q
Quels sont les deux facteurs pourquoi la vésicule est sélective?
A
Chaque vésicule est sélective envers la cargaison qu’elle transporte ainsi qu’envers la membrane cible avec laquelle elle fusionne.
5
Q
Les vésiucles maintiennent leur identidé grâce à quoi?
A
À la composition de leur membrane.
6
Q
Les marqueurs à la surface cytosolique des membrane des vésicules servent à quoi?
A
Ils constituent un signal de guidage, ils assurent la fusion avec le bon compartiment.
7
Q
Les vésicules bourgeonnent recouvertent de quoi?
A
D’un manteau qui est une cage protéique qui se situe sur la face cytosolique.
8
Q
Le manteau des vésicule est-il conservé? Nommez ses fonctions
A
Il est éliminé avant la fusion avec la membrane cible.
Ses fonctions sont les suivantes : il concentre les protéines membranaires spécifiques, il facilite la sélection des molcules pour le transport et il moule lavésicule en un treillis en forme de panier.
9
Q
Quelle est la première spécificité des vésicule?
A
Ce sont les protéines de leur manteau.
10
Q
Quelles sont les 3 classes majeures de vésicules selon les protéines du manteau?
A
- Clathrine : partent de la membrane plasmique vers les endosomes ou entre Golgi et les endosomes.
2 et 3 : COPI et COPII qui partent du Golgi ou du RE.
11
Q
Vrai ou faux? Différents manteaux protéiques choississent différents chargements.
A
Vrai.
12
Q
Quelle est le composant principal du manteau des vésicules à clathrine?
A
La clathrine.
13
Q
Comment les vésicules à clathrine sont-elles formées? Quelle est leur composition détaillée?
A
Elles sont composées de 3 peptides qui forment une structure à 3 bras (triskelion) assemblée en forme de panier sur la surface externe de la membrane.
Les trois bras sont chacun formé d’une chaîne lourde et d’une chaîne légère. Ils ont comme fonction de lier l’actine du cytosquelette et contribuent au bourgeonnement de la membrane.
14
Q
Comment les molécules de clathrine intéragissent ensembles?
A
Elles intéragissent entre-elles pour former une cage fermée.
15
Q
Que sont les protéines adaptatrices? Qu’est-ce qu’elles forment? Quel est leur rôle?
A
Ce sont des protéines consituées d’adaptine qui forment une deuxième couche entre la clathrine et la membrane. Elle lient la clathrine à la membrane de la vésicule.
Leur rôle est de piéger les protéines transmembranaires. Ces protéines transmembranaires sont composées de récepteurs de chargement (cargo receptors) qui peuvent lier les protéines de chargement (cargo molecules) qui sont solubles à l’intérieur de la vésicule.
16
Q
Expliquez les étapes de formation des vésicules à clathrine.
A
- Les récepteurs de chargement intéragissent avec une molécule de chargement.
- Cette intéraction les amène à être empaquetés dans des vésicules de transport recouvertent de clathrine.
- Plus les molécules de chargement se lient à un récepteur de chargement, plus il y a de récepteurs qui sont empaquetés dans une vésicule. L’assemblage successif génère des forces qui permettent la formation de vésicules.
- La vésicule est libérée.
- Le manteau est éliminé après que la vésicule soit complètement formée et libérée.
17
Q
Comment expliquer la spécificité des protéines adaptatrices?
A
Il en existe plusieurs. Chacune est spécifique d’un groupe différent de récepteurs de chargement, il y a donc la formation de différents types de vésicules à clathrine.
18
Q
Comment l’assemblage des adaptines est-il contrôlé?
A
Cet assemblage est très contrôlé via l’intéraction avec d’autres protéines membranaires.
19
Q
Donnez le fonctionnement de l’adaptine AP2. Qu’est-ce que AP2 requiert?
A
La molécule libre de AP2 ne peut pas lier les adaptines. Quand AP2 lie un PIP, il y a exposition du site de liaison de l’adaptine pour le récepteur de chargement. Ce récepteur de chargement possède des siganux d’endocytose. Grâce à ceux-ci, la liaison de AP2 à la membrane est amplifiée lorsque AP2 se lie au récepteur de chargement. Cela stimule aussi la courbure de la membrane (avec clathrine).
AP2 requiert des PIP.
20
Q
Quelles sont les fonctions des phospho-inositides membranaires? Comment leur strucutre peut-elle être changée? Quelle est leur fonction?
A
Le PI peut être phosphorylé et déphosphorylé ce qui génère différents PIP phosphorylées en différentes positions (positions : 3, 4 ou 5 de l’inositol). Les différents endroits où on peut ajouter le phosphate ainsi que le nombre de ceux-ci qui sont ajoutés donne une certaine spécificité.
Ils servent de marqueurs d’identité pour la cellule.
21
Q
Comment les différents PIP sont organisés dans les organites? Comment on fait pour s’assurer qu’un certain PIP est produit à un certain endroit? Qu’est-ce que cela permet?
A
La distribution des PIP varie d’un organite à l’autre.
Il existe plusieurs PI et PIP kinases et phosphatses sur différents orgnaites. C’est la distribution ainsi que la régulation de ces enzymes qui déterminent la distribution de chaque sorte de PIP dans l’organel ou dans la région de l’organel.
22
Q
Vrai ou faux? Les PIP sont dépendants de l’ajout et du retrait d’un ou des phosphates.
A
Vrai
23
Q
Comment les PIP sont-ils reconnus? Qu’est-ce que cela permet?
A
Les groupements de tête des PIP sont reconnus par des protéines spécifiques. Cela permet le recrutement de protéines (adaptines) spécifiques dans des régions spécifiques.
24
Q
Le contrôle local du phosphatidylinositol (PI) et des kinases/phosphatases permet quoi?
A
Le contrôle local du phosphatidylinositol (PI) et des kinases/phosphatases permet un contrôle du recrutement des protéines (adaptines) à un type de membrane. La sélection d’une adaptine spécifique permet la sélection d’une sorte de vésicule.
25
Comment expliquer la fonction de la dynamine?
La dynamine continent un domaine de liaison avec PI(4,5)P2. Elle s'assemble en anneau avec d'autres protéines cytosoliques autour du col du bourgeon.
Il y a ensuite des feuillets non cytosoliques et séparation par pincement. Cela permet de libérer la vésicule.
26
Une fois la vésicule libérée, qu'est-ce qui se passe avec le PIP? Qu'est-ce qui fournit de l'énergie à ça?
Une fois la vésicule libérée, une PIP phosphatase élimine le PI(4,5)P2. Cela cause la destabilisation de l'accrochage entre l'adaptine et le récepteur de chargement. Il y a donc perte des protéines adaptines et la vésicule perd son manteau de clathrine.
C'est une chaperonne HSP70 ATPase qui fournit l'énergie à la dissociation du manteau de clathrine.
27
Les protéines du manteau doivent s’assembler au bon moment et au bon endroit. Plusieurs voies de régulation sont présentes pour cela. Quelles sont-elles?
1. Les PIP contrôlent l’assemblage de clathrine sur la membrane plasmique et sur le Golgi
2. Des GTPases de recrutement du manteau
controlent l’assemblage du manteau:
* De clathrine sur endosomes
* De COPI et COPII sur Golgi et RE
28
Les GTPases de recrutement font partie de quelle famille?
De la famille des GTPases monomériques.
29
Quelles sont les caractéristiques des GTPases de recrutement? Par quoi sont-elles régulées?
Se sont des commutateurs moléculaires, passant
d’un état actif lié au GTP, à un état inactif lié au GDP
Les GEF activent les protéines en catalysant l’échange du GDP en GTP.
Les GAP inactivent les protéines par l’hydrolyse du GTP en GDP.
30
Les GTPases de recrutement incluent quoi? Quelles sont leurs fonctions?
1. Les Arf: assemblent les vésicules COPI et clathrine sur le Golgi
2. Sar1: assemble les vésicules COPII sur le RE
Contrôlent les aspects spatiaux et temporels des échanges membranaires et sont présentes à hautes concentrations dans
cytosol, inactives liées au GDP.
31
Comment se fomre une vésicule COPII?
1. Signal
2. Le GDP est libéré et le GTP se fixe.
3. Cela entraîne un changement de conformation de Sar, ce qui expose une hélice amphiphile. Cela permet l'insertion
dans la membrane de Sar1
4. Recrutement des protéines du complexe COPII
(Sec23/24 et Sec13/31), et formation d’un bourgeonnement membranaires avec le récepteur et sa charge.
5. Puis, séparation par pincement et libération de la
vésicule.
32
Quelle est la différence au niveau du manteau de COPI et COPII?
Les vésicules COPII ne perdent PAS leur manteau immédiatement après leur libération.
33
Comment le manteau de COPII est-il dissocié? Comment on fait pour avoir un manteau alors?
Les GTPases Sar1 jouent un rôle dans la dissociation du manteau via hydrolyse par GAP du GTP en GDP sur Sar1 induisant une sortie de Sar1 de la membrane
Les GTPases elles mêmes agissent comme de minuteurs qui hydrolysent le GTP lentement mais surement. Pour avoir formation de vésicules: il faut que recrutement Sar1-GTP par GEF soit plus rapide que dissociation.
S’il y a moins de GTP, le manteau va se dissocier tandis que s’il y en a plus, il va rester.
34
Comment expliquer l’arrimage des vésicules?
1. Les protéines et effecteurs Rab dirigent vers la cible spécifique
2. Les protéines et régulateurs SNARE: intermédiaire de fusion des bicouches lipidiques
35
La spécificité de reconnaissance est assurée par quoi pour les vésicules?
Spécificité de reconnaissance assurée par marqueurs de surface sur les vésicules selon l’origine et la cargaison et sur membrane cibles: récepteurs complémentaires.
36
Comment caractériser la spécificité des Rab?
Les Rab : GTPases monomériques ont une spécificité du transport vésiculaires: existe plus de 60 membres
Chaque Rab est associé au moins à 1 organite
Chaque organite possède au moins une Rab sur sa face cytosolique
Très spécifique
37
En quoi les Rab peuvent être utiles pour la recherche?
Leur distribution sélective en fait des marqueurs efficaces pour identifier les différentes membranes et pour guider le transport vésiculaire.
38
Comment décrire l’activation et l’inactivation des Rab?
Les protéines Rab font la navette entre le cytosol et une membrane:
1.Liées au GDP: inactives et liées à GDI, un inhibiteur, qui les gardent sous forme soluble
2.Liées au GTP: actives et liées à une membrane (à la fois sur les membranes de transport et les membranes cibles) et aux effecteurs Rab (tethering protein)
39
Les effecteurs Rab facilitent quoi?
Le transport vésiculaire, l’arrimage et la fusion.
40
Quelles sont les 3 fonctions des effecteurs Rab?
1. Protéines motrices: propulsent vésicules sur MF ou MT
2. Complexes reliant 2 membranes proche
3. Peuvent aussi interagir avec les SNARES (fusions)
41
Vrai ou faux? Ce sont les effecteurs Rab qui permettent aux vésicules de se promener.
Vrai.
42
Où sont situées les protéines SNARE? Quelles sont leurs fonctions?
Elles sont attachées à la cible, la vésicule décharge sa cargaison par fusion membranaire.
Les protéines SNARE catalysent la fusion membranaire.
43
Quelles sont les limites pour la fusion de deux membranes?
Il y a une distance maximale entre les membranes de 1,5 nm.
De plus, l’eau doit être déplacée de la surface membranaire ce qui est très défavorable sur le plan énergétique.
44
Qu’est-ce que les protéines SNARE catalysent?
La fusion des vésicules.
45
Comment les SNARE contribuent à la spécificité?
Il y a 35 SNARE, associées à un organite particulier:
contribuent à la spécificité de fusion des vésicules
46
Quelles sont les deux types de SNARE? Quelle est leur structure?
SNARE-v: habituellement sur les vésicules, elle est composée d’une chaine unique
SNARE-t: habituellement sur les cibles, elle est composé de 3 protéines (3 chaînes).
47
Comment expliquer la structure des protéines SNARE? Que se passe-t-il quand les SNARE interagissent entre elles? Comment caractériser la spécificité?
Les protéines SNARE possèdent des domaines hélicoïdaux particuliers: quand SNARE-v et SNARE-t interagissent, le domaine en hélice de l’une s’enroule autour de l’hélice de l’autre pour former un faisceau de 4 hélices.
Le complexe trans-SNARE verrouille les 2 membranes ensemble
L’appariement SNARE-v et –t est très spécifique ce qui permet que les vésicules fusionnent les bonnes cibles
48
Quelles sont les étapes de la fusion des membranes?
1. Appariement des SNARE force les bicouches à s’apposer, expulsant ainsi l’eau.
2. Les lipides de bicouches fusionnent pour former un pédicule de connexion et ultimement la fusion.
3. Le complexe trans-SNARE catalyse la fusion avec l’énergie libérée lorsque les hélices s’enroulent pour tirer les 2 membranes l’une vers l’autre.
49
La fusion de deux membranes peut être retardée par quoi?
La fusion est parfois retardée jusqu’à l’arrivée d’un signal extracellulaire. Ex: le Ca dans le cas de l’influx. La fusion est parfois retardée au niveau des synapses.
50
Comment les SNARE et les Rab sont incorporées sur les vésicules de transport?
L’incorporation des SNARE et des Rab sur les vésicules de transport doit être contrôlée
Par contre, les mécanismes sont largement inconnus
On sait seulement qu’il y a l’Intervention de la protéine NSF, une ATPase qui défait les enroulements entre les SNARE. Il y a donc une réactivation contrôlée.
51
Expliquez par un exemple l’amarrage d’une vésicule à une membrane cible.
Une Rab-GEF active les Rab-GDP en Rab-GTP.
Les effecteurs Rab interagissent avec les Rab actives (Rab-GTP), situées sur la vésicule, la cible ou les 2, pour établir la 1er connexion entre les 2 membranes qui vont fusionner.
Ensuite, les SNARE sur les 2 membranes (en rouge et bleu) s’apparient pour amarrer la vésicule sur la membrane cible, et catalyser la fusion des 2 bi- couches.
Une Rab-GAP (non montrée) induit Rab à hydrolyser GTP en GDP. Cela cause Rab à se détacher et retourne au cytosol lié à GDI.
52
Comment caractériser le transport du RE vers le Golgi?
Lors du transport du RE vers le Golgi, les protéines passent par divers compartiments où elles sont modifiées.
Il existe un transport rétrograde (dans le sens inverse) donc de Golgi vers le RE.
Certaines vésicules transportent les molécules vers le compartiment suivant tandis que d'autres récupèrent les molécules qui se sont échappées et les retournent dans le compartiment précédent (rétrograde)
53
Qu'est-ce que le Golgi? C'est le site de synthèse de quoi et d'addition de quoi? Où est-il situé?
C'est une station de tri pour les protéines venant du RE vers les lysosomes ou vers d’autres destinations
Un site de synthèse des glucides (GAG entre autres)
Un site d’addition d’oligosaccharides sur les protéines et les lipides (glycosylation)
Situé près du noyau
54
Quelles sont les 3 étapes du transport depuis le RE et à travers l'appareil de Golgi?
1e étape: Au départ du RE – Vésicules COPII * 2e étape: Formation d’agrégats tubulaires vésiculaires
3e étape: Transport à travers le Golgi
55
Expliquez la première étape du transport du RE vers Golgi.
Premièrement, il y a formation de vésicules COPII nées de sites de sortie du RE qui sont dépourvues de ribosomes.
Ces vésicules de sortie sont formées lorsqu'une protéine de cargaison contient un signal de sortie qui est reconnu par le récepteur de chargement. Le signal de sortie présent sur les récepteurs de chargement ainsi que sur les protéines de chargement est reconnu par des composantes de COPII. Les protéines de chargement se lient à COPII.
À la sortie du RE, il y a un contrôle de qualité pour s'assurer que les protéines soient bien repliées dans les vésicules.
56
Comment expliquer que pour sortir du RE, les protéines subissent un contrpole?
Pour vérifier qu'elles sont bien assemblées et repliées, il y a un contrôle qualité des protéines. Si elles ne sont pas correctement repliées ou assemblées, elles restent dans le RE liées à des chaperones (BiP, calnexine) et puis dégradées au protéasome.
90% des récepteurs de acétylcholine et des récepteurs des lymphocytes T sont dégradés
Mucoviscidose (cystic fibrosis): avoir trop de contrôle peut être préjudiciable. Production d'une protéine fonctionnelle, mais elle ne se replie pas correctement, elle ne sort donc pas du RE et ne peut pas exercer sa fonction.
57
Quels sont les types de protéines qui sont exportées du RE lors de la 1ère étape du transport du RE vers le Golgi?
1. Protéines membranaires qui agissent comme:
a) Des protéines de chargement, «cargoproteins» : possèdent un signal de sortie sur le coté cytosolique, reconnus par des composantes COPII
b) Des récepteurs de chargement, « cargo receptor). Sont retournées au RE une fois leur cargaison livrée au Golgi
2. Protéines cargaison (cargo) solubles:
* Situées dans la lumière du RE
* Possèdent des signaux de sortie qui les attachent aux récepteurs de chargement membranaires qui se lient aux composantes du manteau de COPII
3. Protéines résidente du RE
* Ne possèdent pas de signaux de sortie
* Exportées beaucoup plus lentement via
mécanisme non spécifique (pas de récepteurs) * Seront retournées au RE
58
Dans la première étape du transport du RE vers Golgi, quels sont les composées qui retournent et ceux qui ne retournent pas au RE?
Les récepteurs de chargement sont retournés au RE une fois le cargo libéré.
Les protéines de chargement ne retournent pas au RE.
59
Le récepteur de chargement lie quel type de protéines?
Les protéines solubles.
60
Expliquez en détail la 2ème étape du transport du RE vers Golgi.
Une fois les vésicules du RE formées et débarrassées de leur manteau, elles commencent à fusionner pour former des agrégats tubulaires vésiculaires
Elles peuvent maintenant se déplacer le long des MT jusqu’au Golgi avec lequel elles fusionnent et libèrent leur contenu.
Aussitôt les agrégats tubulaires vésiculaires formées, il y a formation de vésicules recouvertes de COPI
Ces vésicules COPI ramènent au RE les protéines échappées ainsi que celles participant au bourgeonnement du RE. C'est le transport de recapture ou rétrograde.
61
Comment se passe la formation d'agrégats tubulaires vésiculaires?
C'est la fusion homotypique (issues d’un même compartiment).
La fusion nécessite les SNARE. Les SNARE vont avoir des intéractions symétriques, car elles sont sur les deux vésicules qui vont fusionner. En effet, les SNARE sont apportées par les deux membranes.
Interaction des SNARE sur membranes adjacentes
Il y a formation d'agrégats tubulaires vésiculaire qui est un nouveau compartiment différent du RE. C'est un système à part du RE et du Golgi, ne fait pas partie de l'un ni de l'autre.
Servent au transport de matériel vers le Golgi, et à concentrer les protéines cargaison.
62
Comment les agrégats tubulaires vésiculaires peuvent concentrer les protéines de cargaison?
C'est grâce au transport de recapture via les protéines COP1 qui commence au niveau des agrégats tubulaires. Les vésicules de recapture vont en effet diminuer le volume interne des agrégats en transportant les protéines qui doivent revenir au RE, mais en laissant les protéines de cargaison. Ça permet donc de concentrer ces protéines.
63
Qu'est-ce qui sépare les SNARE-v des SNARE-t?
NSF
64
Qu'est-ce que la voie rétrograde? De quoi dépend-t-elle? Quels sont les différents signaux de recapture?
La voie rétrograde dépend de signaux de recapture: les protéines résidentes du RE contiennent des signaux liant les manteaux de COPI, elles se retrouvent ainsi dans les vésicules COPI et retournent au RE (+ SNARE, récepteurs de chargement)
Signaux de recapture:
1. Protéines membranaires: contiennent KKXX en C-terminal. Deux lysines suivies de deux
autres aa. Elles lient directement le manteau de COPI
2. Protéines solubles (ex:BiP): KDEL (en C-terminal). Elles lient le récepteur KDEL qui fait la navette RE-Golgi. Ce dernier place toutes protéines KDEL dans les vésicules de transport rétrograde COPI qui vont vers le RE.
65
Quelle est la 3ème étape du transport vésiculaire du RE vers le Golgi?
C'est le transport à travers le Golgi.
66
Quelle est la structure du Golgi?
Composé d’une série de compartiments aplatis entourés d’une membrane, appelés citernes (4 à 6 même 20), connectés entre eux
Chaque pile de Golgi présente 2 faces: une face cis (face d’entrée) et une face trans (face de sortie)
Proche du noyau chez mammifères
67
Vrai ou faux? Toutes les molécules passent de la face cis vers la face trans dans le Golgi.
Faux. Toutes les molécules sauf les molécules rétrogrades!
68
Donnez les caractéristiques du réseau cis et du réseau trans-golgien. Quelles sont les destinations en sortant du Golgi?
Réseau cis-golgien (RCG): formé par fusion de plusieurs agrégats tubulaires vésiculaires arrivant du RE.
Réseau trans-golgien (RTG): les molécules entrent par le cis-G et sortent par le trans-G
Les molécules subissent des modifications covalentes lors de leur traversées.
En entrant en cis-G, les protéines peuvent poursuivre dans le Golgi ou être retournées au RE
En sortant du trans-G, les protéines sont triées en fonction de leur destination:
1. Endosomes–lysosomes
2. Vésicules sécrétoires
3. Surface cellulaire
4. Ou même retour en amont (rétrograde)
69
Comment caractériser l'ajout des oligosaccharides dans le Golgi?
Le Golgi est le lieu de l’ajout des structures hétérogènes d’oligosaccharides sur les protéines matures. Les protéines sont modifiées par étapes successives lors de leur déplacement dans le Golgi
Les étapes de maturation des oligosaccharides se déroulent selon une séquence ordonnée. La maturation se produit dans une séquence spatiale autant que biochimique
Chaque citerne contient des enzymes spécifiques. En effet, tout ne se fait pas au même endroit dans une même citerne. Il y a des étapes successives qui ont des fonction spécifiques.
Les enzymes catalysant les processus précoces sont concentrées dans les citernes de la face cis et les enzymes intervenant dans les étapes plus tardives sont dans les citernes de la face trans
70
Quelles sont les caractéristiques de la maturation des protéoglycanes dans le Golgi?
N-linked glycosylation: Altérations sur site N-osidique (Asparagine) Cette modification est faite sur toutes les protéines. On ajoute une chaîne de sucre au niveau de l'asparagine
O-linked glycosylation: Ajout sucres sur groupe hydroxyl (Serine, threonine, proline,nlysine) seulement sur certaines protéines
Sulfatation: ajoute charge négative (ajout d'un sulfate)
71
Lors de la maturation des protéoglycanes, il peut y avoir des O-glycolysation. Quelle est la plus forte?
La plus forte O-glycosylation (ou O-osidique, sur OH de Ser et Thr) s’effectue sur les mucines (protéines du mucus) et sur les précurseurs des protéoglycanes: MEC ou ancrés dans la membrane plasmique.
72
Comment expliquer la maturation des oligosaccharides au fur et à mesure qu'ils traversent le Golgi?
En sortant du RE, les protéines possèdent une seule espèce d’oligosaccharide relié par liaison N-osidique ou lié à l’asparagine.
Après Golgi, deux classes d’oligosaccharides liés à l’Asn se retrouvent sur les glycoprotéines des mammifères
1.Oligosaccharides complexes: produits par l’élagage de l’oligosaccharide d’origine, puis addition d’autres sucres
2.Oligosaccharides riches en mannose: partiellement élagués et ne contiennent que des mannoses (pas d’ajout)
73
Quels sont les seuls sucres à survivre le processus d'élagage dans le Golgi?
Les deux N-acétylglucosamine et trois mannoses.
74
Qu'est-ce que la glycobiologie?
La glycobiologie est une discipline qui a pour but d’étudier et comprendre la structure, la biosynthèse, et la fonction biologique des glucides
75
Le génome humain contient combien de glucosyltransférases exprimées par quoi?
Le génome humain contient des centaines de glucosyl- transférases exprimées selon différents patrons spatio-temporels
76
Quels sont les différents intérêts par rapport à la glycosylation?
Facilite le repliement des protéines, car elles deviennent plus solubles avec des sucres.
Glyco-code: marque la progression du repliement:
liaison aux chaperonnes
Rend les protéines plus résistantes à la digestion par les protéases. En effet, l'ajout de sucre peut bloquer des sites nécessaires à la reconnaissance par les protéases.
Rôle dans le développement et la reconnaissance cellule-cellule et adhésion intercellulaire
Modifie les propriétés antigéniques d’une protéine. Si une chaîne de sucre est ajouté sur une protéine, il se peut que celle-ci soit pas reconnue par un anticorps.
Signalisation: spécificité des récepteurs Notch
77
Quels sont les deux modèles de transport à travers le Golgi?
1.Modèle de transport vésiculaire
2.Modèle de maturation des citernes
Ce sont des hypothèses. Rien n'a été prouvé.
78
Expliquez le modèle de transport à travers le Golgi par transport vésiculaire.
Le Golgi est une structure relativement statique
Les enzymes sont maintenues en place, car les citernes sont des organites statiques qui contiennent chacune un groupe d’enzymes résidentes.
Les molécules se déplacent à travers les citernes de façon séquentielle, transportées par les vésicules de transport pour avancer dans leur maturation.
79
Expliquez la théorie du transport à travers le Golgi par maturation des citernes.
Golgi est une structure dynamique. Les citernes elles-mêmes se déplacent.
Chaque citerne subit une maturation et migre à travers l’empilement
À chaque étape, les protéines résidentes du Golgi qui sont entrainées vers l’avant sont retournées de façon rétrograde vers les compartiments précédents dans vésicules COPI.
80
Et après le Golgi, où vont les protéines? Quel est le mécanisme le plus connu?
Toutes les protéines qui passent dans le Golgi sortent via le réseau trans golgien.
Le mécanisme le plus connu: vers les lysosomes.
81
Que sont les lysosomes? Qu'est-ce qu'ils contiennent?
Ce sont des compartiments entourés d’une membrane et remplis d’enzymes d’hydrolyse affectées à la digestion intracellulaire des macromolécules
Il y a environ 40 types d’enzymes (protéases, lipases, nucléases, ...) toutes des hydrolases acides. Elles sont activées par clivage enzymatique et nécessitent un environnement acide fourni par les lysosomes (pH≈4,5)
82
Pourquoi le cytosol est doublement protégé par les enzymes des lysosomes?
1. Les membranes lysosomales (séparation physique)
2. pH cytosol ≈ 7,2 (séparation chimique). Ce pH n'est pas assez acide pour permettre aux hydrolases lysosomales de fonctionner dans le cytoplasme.
83
Comment caractériser la structure des lysosomes? Quels sont les types de transporteurs présents? D'où provient l'énergie pour les transporteurs?
Ils sont entourés d’une membrane spécifique avec des protéines membranaires fortement glycosylées à l’intérieur pour les protéger des hydrolases.
Des transporteurs permettent le transport des produits de digestion (AA, sucres...) vers le cytosol où ils sont excrétés ou réutilisés.
Une ATPase H+ vacuolaire utilise l’énergie de l’hydrolyse de l'ATP pour pomper les H+ qui permettent d'obtenir un pH acide.
Le gradient de H+ permet de :
1. Maintenir le pH acide
2. Fournir l’énergie pour le transport des métabolites
84
Pourquoi les hydrolases lysosomales ne s'attaquent pas directement aux lipides sur la face cytoplasmique de leur membrane?
Car les protéines membranaires sont fortement glycosylées pour les protéger contre les hydrolases.
85
Que sont les endosomes?
Ce sont des organites entourés d'une membrane qui transporte les matériaux ingérés par endocytose. Beaucoup passent au lysosomes par dégradation.
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Comment expliquer le cycle de maturation des lysosomes?
Endosomes précoces: contiennent du matériel provenant de la membrane plasmique et des hydrolases lysosomales (pH légèrement acide)
Endosomes tardifs: endosomes plus matures. Ressemblent plus aux lysosomes.
Endolysosomes: fusion d’endosomes tardifs et de lysosomes.
Lysosomes: quand la majorité du matériel des endolysosomes est digérée et qu'il ne reste que des résidus résistants, ces organites deviennent des lysosomes classiques: petits, ronds, denses
87
Vrai ou faux? Les lysosomes ont des formes très variables dépendamment de l'endroit de la cellule.
Vrai.
88
Comment expliquer l'hétérogénéité des lysosomes?
Les lysosome ont une forme très hétérogène car selon les différentes étapes de maturation, le contenu très variable. Plus on avance dans les étapes de maturation, plus ils deviennent ronds.
89
Plusieurs courants de transport convergent sur les lysosomes. Quels sont-ils?
Les enzymes digestives y sont livrées du RE via le Golgi.
4 voies y emmènent les substances à digérer
1. Endocytose
2. Phagocytose
3. Macropinocytose
4. Autophagie
90
Comment les protéines lysosomales sont-elles reconnues et sélectionnées dans le trans-golgien?
En arrivant au Golgi, toutes les protéines ont le même signal.
Le signal d'addition réside dans une suite d'acides aminés dans la protéine (dans la patch de signal). S'il y a une patch de signal, il y a addition de M6P.
Les hydrolases portent un signal qui sont des groupements mannose 6-phosphate (M6P) ajoutés sur les oligosaccharides lors de leur passage dans le cis-Golgi. Cela permet aux hydrolases d'être reconnues et d'être envoyées dans le lysosome.
91
Expliquez le processus selon lequel les hydrolases sont exportées au lysosome.
Dans le trans-golgi, les M6P sont reconnus par les récepteurs membranaires du M6P
Les récepteurs lient les hydrolases du côté luminal et lient les protéines adaptatrices du manteau de clathrine, du coté cytosolique
Ces vésicules sont recouvertes de clathrine et bourgeonnant du trans Golgi sont dirigées vers les endosomes précoces et tardifs.
92
Comment le récepteur M6P est-il dissocié?
Le récepteur et le M6P se lie à pH 6,5-6,7 dans le réseau trans golgien, et se dissocie à pH 6 (pH des endosomes précoces)
La dissociation du récepteur est aussi favorisée par élimination du phosphate du mannose.
Le récepteur va être récupéré.
93
Comment le récepteur M6P est-il recyclé?
Le récepteur du M6P est recyclé par des vésicules de transport (RETROMER) qui bourgeonnent à partir des endosomes vers le RTG
Ces vésicules (RETROMER)ont un manteau spécial qui permettent aux vésicules de récupérer les molécules qui ne servent pas au lysosome pour les envoyer au Golgi.
94
Existe-t-il des maladies de stockage lysosomales? Si oui, lesquelles?
Anomalies génétiques (mutation de gènes codant pour hydrolase) è affectent une ou plusieurs hydrolases lysosomales è accumulation de substrats non digérés
Les maladies lysosomales sont nombreuses:
Maladie de Tay-Sachs: lésion du système nerveux provoquée par l’accumulation d’un glycolipide, le ganglioside GM2, dans les lysosomes de leurs neurones. Absence d’une enzyme de dégradation du ganglioside GM2
Maladie de Hurler: absence d’enzyme de dégradation des GAG
Maladie à cellules I: la plus sévère, presque toutes les hydrolases sont absentes des lysosomes des cellules
95
Comment le contenu des lysosomes est-il sécrété? Donnez un exemple.
Sécrétion des contenus des lysosomes pour éliminer les restants indigestes par exocytose (souvent voies mineures).
Par exemple : les mélanocytes.
Les mélanocytes réagissent aux UV et produisent de la mélanine. Cette mélanine sera transférée auc kératinocytes pour les protéger. Les mélanocytes s'accrochent aux kératinocytes et permettent le transfert de mélanine dans ceux-ci.
96
Quel est le principe de l'endocytose? Quelles sont les deux types d'endocytose?
C'est l'nvagination de la membrane qui se détache pour former une vésicule d’endocytose (ingestions).
1. La pinocytose: des liquides et des solutés sont ingérés dans des vésicules de pinocytose (processus constant)
2. La phagocytose: grosses particules comme les microorganismes et les cellules mortes sont ingérées dans des phagosomes. La phagocytose ne se fait pas aléatoirement. Il faut que le composé qui sera ingéré dans des phagosomes soit recouvert de signaux permettant au phagocyte de le reconnaître (besoin d’un stimulus).
97
Quel est le processus de la pinocytose?
Les vésicules endocytaires fusionnent avec l’endosome précoce puis triage
Il y a retour vers membrane plasmique directement ou via endosome de recyclage.
98
Quel est le processus de maturation des endosomes?
Les endosomes précoces donnent naissance aux endosomes tardifs par un processus de maturation endosomale. C'est par l'invagination de portions de la membrane endosomale ce qui forme des vésicules intraluminales (corps multivésiculaires).Les corps multivésiculaires migrent le long des MT et larguent des vésicules de recyclage vers la membrane plasmique (via endosome de recyclage) et le Golgi.
1. Modification des formes (vacuolisation) et de localisation (MP vers noyau) via microtubules.
2. Modifications moléculaires de la face cytosolique de la membrane (chgt des caractéristiques fonctionnelles)
3. Recyclent des molécules à la membrane plasmique et au trans Golgi
4. Reçoivent des hydrolases du Golgi
5. pH acidifié par une pompe H+ ATPase. Cela rend les hydrolase plus actives et contrôle dissociation récepteurs-ligands
6. Formation de vacuoles intraluminales: séquestrent récepteurs signalétiques: stoppent le signal
99
Chaque structure endosomale est connectée à quoi? Qu'est-ce que cela permet?
Chacune des structures endosomales est connectée au Golgi par un traffic vésiculaire
Apporte enzymes lysosomales du RE et retournent d’autres molécules (récepteurs M6P) par transport rétrograde
100
Comment les vacuoles intraluminales sont-elles formées? Quelles sont leurs fonctions?
Des portions de membrane des endosomes s’invaginent è forment des vésicules intraluminales
Ce type d’endosomes = corps multivésiculaires
Contiennent des protéines membranaires à dégrader
101
Quand est-ce que les hydrolases sont définitivement activées dans les endosomes?
Les hydrolases sont définitivement activées lors de la fusion avec les lysosomes où le pH est optimal et où le domaine inhibiteur est retranché
102
Pourquoi c'est de la digestion douce dans les endosomes précoces? Pourquoi est idéal?
1. Plusieurs enzymes sont synthétisées sous forme de proenzyme (zymogène), avec un domaine N-terminal inhibiteur
2. Pas assez acide pour activité optimale des hydrolases è dans endosomes précoces, permet de récupérer les protéines membranaires sans les dégrader
103
L’invagination est essentielle pour permettre la digestion complète des protéines membranaires endocytées. Pourquoi?
Les corps multivésiculaires transportent les protéines membranaires endocytées qui doivent être dégradées. En tant que partie du processus de tri des protéines, les récepteurs destinés à la dégradation, comme les récepteurs de l'EGF occupés, décrits précédemment, se répartissent sélectivement dans les membranes invaginées des corps multivésiculaires. De cette façon, ces récepteurs, et toutes les protéines de signalisation qui y sont solidement fixées, sont séparés du cytosol dans lequel ils pourraient continuer à fonctionner. Ils sont également rendus entièrement accessibles aux enzymes hydrolytiques qui finiront par les dégrader (Figure 13-55). En plus des protéines membranaires endocytées, les corps multivésiculaires posèdent également les contenus solubles des endosomes précoces destinés aux endosomes tardifs et aux lysosomes pour y être digérés.
104
Quelles sont les différentes étapes de la maturation endosomale
L'endosome précoce va se transformer en coprs multivésiculaire qui va se transformer en endosome tardif. Cet endosome tardif va fusionner avec d'autres endosomes tardifs ainsi qu'avec le lysosome pour former un endolysosome. Cet endolysosome devidra progressivement un lysosome qui pourra éventuellement fusionner avec un autre endosome tardif.
105
Qu'est-ce que la pinocytose? Qu'est-ce qui déclenche ce processus?
Les cellules eucaryotes ingèrent continuellement des parties de leur membrane plasmique sous forme de petites vésicules de pinocytose. Ce phénomène se produit en permanence et n'a pas besoin de stimuli.
106
Expliquez le principe de l'équilibre des flux.
C'est le couplage entre l'endocytose et l'exocytose. C'est le cycle endocyto-exocitaire. Il permet à la cellule de garder un volume constant.
107
Expliquez le processus par lequel les vésicules de pinocytose se forment.
Un puit dans la membrane est recouvert de clathrine. Il s'invagine et se sépare de la membrane par pincement. Une fois libérée de la membrane, la vésicule perd rapidement son manteau de clathrine et fusionne avec les endosomes précoces ce qui les fait entrer dans le traffic vésiculaire.
108
Vrai ou faux? Toutes les vésicules d'endocytose se forment à partir des puits de clathrine.
Faux.
109
Que sont les caveolae? Elles se forment chez quels organismes?
Certains puits de la membrane plasmique sont riches en cavéolines (protéines insérées dans la membrane qui forment le manteau). Elles sont présentes chez la plupart des cellules sour formes de fioles invaginées.
110
Comment se forment les caveolae? Quel est le trajet d'une molécule?
Se forment à partir des radeaux lipidiques (lipid raft)
Le plus souvent statiques mais peuvent se séparer de la membrane plasmique et fusionner
1. Avec des endosomes particuliers (cavéosomes)
2. Ou la membrane plasmique opposées (transcytose)
Les molécules qui entrent par les caveolae évitent les endosomes classiques et les lysosomes.
111
Les virus SV40 et papilloma (verrues et infections transmises sexuellement) pénètrent la cellule par les caveolae
D’abord livrés aux caveosomes (endosomes) puis au RE d’où leur génome s’échappe pour atteindre le noyau.
En quoi cela est un avantage pour les virus?
Si les virus passent par une vésicule d'endocytose normale, ils vont se retrouver dans le lysosomes et se faire dégrader.
112
Expliquez le processus de l'endocytose couplée à des récepteurs.
Les cargaisons lient des récepteurs trans membranaires complémentaires
Pénètrent dans la cellule sous forme de ligand-récepteur dans des vésicules à clathrine. Les récepteurs sont invaginés pour être apportés dans la cellule
113
Quel est le système d'endocytose le plus courant et le plus connu?
L'endocytose couplée à des récepteurs.
114
L'endocytose couplée à des récepteurs fournit un mécanisme de quoi?
L’endocytose couplée à des récepteurs fournit un mécanisme sélectif de concentration (100x) qui augmente l’internalisation de ligands spécifiques. Par exemple, des composés en faible concentration sont absorbés en grandes quantités dans un petit volume.
115
Expliquez le système de l'absorption du cholestérol.
1. Lorsque la concentration en cholestérol dans le sang diminue, il y a production de récepteurs LDL et insertion de ceux-ci dans la membrane.
2. Les récepteurs s'associent à des puits de clathrine en formation.
3. Les récepteurs lié au LDL sont internalisés dans des vésicules qui fusionnent avec des endosomes précoces.
4. Un bas pH permet de libérer le LDL qui sera livré aux endosomes tardifs puis aux lysosomes où le cholestérol devient disponible.
5. Lorsque le niveau intracellulaire de cholestérol est suffisant, la cellule cesse de synthétiser des récepteurs à LDL.
116
Un bas pH a quel effet sur le récepteur à LDL?
Il brise la liaison entre le récepteur à LDL et le LDL.
117
Que contient une particule de LDL?
Chaque LDL contient un cœur incluant 1500 molécules de cholestérol. Une seule protéine (apolipoprotéine B)
organise la particule et sert de ligand au récepteur des LDL
118
Qu'est-ce qu'entraîne un récepteur LDL mutant?
Une accumulation de cholestérol dans le sang.
Prédisposition au développement prématuré d’athérosclérose (dépôt de lipides sur les parois des vaisseaux sanguins) et de crises cardiaques
119
Quel est le destin des récepteurs de l’endocytose?
1. Un pH légèrement acide entraîne la séparation du ligand et du récepteur.
2. Le destin des récepteurs et de tout ligand qui y reste lié varie selon 3 scénarios :
a) La plupart des récepteurs est recyclée vers même domaine de la membrane plasmique
b) D’autres sont recyclés vers d’autres domaines de la membrane plasmique è transcytose
c) D’autres vont aux lysosomes et sont dégradés
120
Comment expliquer le destin des molécules après la séparation du récepteur-ligand?
Le contenu soluble est généralement condamné à être détruit dans les lysosomes.
Plusieurs molécules échappent à la dégradation en étant recyclées vers la membrane plasmique
121
En quoi le recyclage des récepteurs est avantageux pour la cellule?
Cela permet de limiter la production de récepteurs et ainsi de conserver l'énergie de la cellule pour autre chose.
122
Donnez un exemple de recyclage du récepteur au même domaine à la membrane plasmique.
Le récepteur des LDL.
1. Il se dissocie de son ligand dans les endosomes précoces (à cause du pH)
2. Le récepteur est recyclé dans la membrane plasmique et peut être réutilisé.
3. Le LDL déchargé est transporté aux lysosomes puis dégradé. Le cholestérol sera disponible.
123
Donnez un exemple du recyclage vers la membrane plasmique du récepteur ainsi que du ligand.
Le récepteur de la transferrine. Il est important de comprendre que le fer ne peut pas se lier directement à son récepteur. Il se lie à la transferrine qui est reconnue par le récepteur.
1. Dans le sang, le fer lie la transferrine qui se lie alors à son récepteur sur les membranes plasmiques
2. Le récepteur livre la transferrine et le fer aux endosomes où le Fe est déchargé via pH acide
3. Le complexe récepteur-transferrine au complet est recyclé à la membrane et ne se rend donc pas dans les endosomes tardifs
4. Dans le sang, la transférrine se dissocie de son récepteur et peut lier un Fe.
124
Donnez un exemple de récepteur qui recycle également son ligand.
Le récepteur de la transferrine recycle aussi son ligand : la transferrine.
125
Donnez un exemple de récepteurs qui vont au lysosomes et qui sont dégradés.
Le récepteur à EGF. EGF est un facteur de croissance, donc si son récepteur n'est pas dégradé, il peut y avoir une surcroissance des cellules (cancer).
1. Activation de la voie de signalisation par la liaison de EGF à REGF.
2. Mono ou multi-ubiquitylation coté cytosolique du récepteur RGEF.
3. Une protéine liant les ubiquitines dirigent le RGEF dans les vésicules à clathrine qui se dirigent vers les endosomes pour former les corps multivésiculaires et être envoyés dans les lysosomes pour être dégradés.
4. Cela mène à une régulation négative.
126
Donnez un exemple du destin d'un récepteur qui fait intervenir la transcytose.
On peut prendre l'exemple des anticoprs.
1. Le nouveau-né ne produit pas d'anticorps mais les obtient par le lait maternel.
2. Les récepteurs couplés aux anticorps sont repris dans des vésicules de transport à partir du domaine apical puis fusionnent avec le domaine basolatéral.
3. La voie de transcytose n'est pas directe : les récepteurs se déplacent des endosomes vers les endosomes de recyclage.
127
Quelles sont les caractéristiques des endosomes de recyclage? Ils peuvent servir de quoi? Donnez un exemple.
La sortie des protéines de l’endosome de recyclage peut être controlée par la cellule pour ajuster le flux de protéines selon les besoins
Ils peuvent servir de pool intracellulaire de protéines spécifiques (réserve)
Ex: Le cas du transporteur de glucose dans les cellules adipeuses ou musculaires. L'insuline qui se lie à son récepteur active le système de recyclage et envoie les récepteurs au niveau de la membrane avec les vésicules ce qui permet de faire entrer plus de glucose dans la cellule.
128
Qu'est-ce que la phagocytose?
Ce sont de grosses particules comme microorganismes et cellules mortes qui sont ingérés dans des phagosomes.
Ce processus nécessite des stimuli.
129
Quelles cellules font de la phagocytose?
Les cellules spécialisées comme les macrophages et les neutrophiles.
130
Qu'est-ce qu'un phagosome?
C'est comme un endosome, mais celui-ci est formé lors de la phagocytose. Le phagosome va fusionner avec le lysosome afin de digérer son contenu.
131
Quelles sont les différences par rapport à la phagocytose entre les protozoaires et les mammifères?
Chez les protozoaires, la phagocytose est alimentaire. Les particules aboutissent dans les lysosomes et les produits de digestion servent de nourriture
Chez les mammifères, la phagocytose est non alimentaire. Il y a 2 classes de phagocytes (≅ globules blancs), les macrophages et les neutrophiles, qui
ingèrent les microorganismes ou des cellules mortes, malades ou sénescentes. Leur but primaire est de nettoyer l'environnement de la cellule.
132
Le diamètre des phagosomes est déterminé par quoi?
Le diamètre des phagosomes est déterminé par la taille de la particule ingérée.
133
Par quoi la phagocytose est-elle déclenchée?
Les phagocytes possèdent des récepteurs de surface qui reconnaissent des molécules sur les particules ingérées
La phagocytose est déclenchée par l’activation des récepteurs qui transmettent un signal et initient la réponse
134
Quels sont les déclencheurs de la phagocytose les mieux caractérisés? Quel est le mode d'action?
Les déclencheurs les mieux caractérisés sont les anticorps (lymphocytes B):
1. Fixent la surface des microbes
2. Ac reconnus par des récepteurs spécifiques
sur les phagocytes
3. Liaison induit la formation de pseudopodes qui fusionnent pour former un phagosome
135
Comment les pseudopodes peuvent être formés?
La polymérisation de l'actine donne la forme aux pseudopodes
Pour sceller le phagosome, l’actine est dépolymérisée à sa base
1. La polymérisation de l’actine est initiée par une GTPase-Rho qui active une PI kinase et cause une accumulation de PI(4,5)P2 è initie la polymérisation
2. La dépolymérisation est réalisée sous l’effet d’une PI3 kinase qui convertie PI(4,5)P2 en PI(3,4,5)P3 nécessaire à la fermeture du phagosome
136
Vrai ou faux? Le récepteur du glucose est dégradé dans les lysosomes.
Faix, il est recyclé.
137
Vrai ou faux? Les vésicules d’endocytose sont constitués d’un manteau de COPI.
Faux, c'est un manteau de clathrine.
138
Les vésicules de transport destinées à la membrane plasmique quittent le trans golgi et fournissent quoi?
1. Protéines et lipides pour la membrane plasmique
2. Protéines solubles sécrétées dans l’espace extracellulaire
139
Qu'est-ce que l'exocytose?
C'est la fusion à la membrane plasmique des vésicules de transport destinées à la membrane plasmique qui quittent le trans golgi.
140
Quelles sont les deux voies sécrétoires de l'exocytose?
1. Voie constitutive : présente dans toutes les cellules
2. Voie régulée : dans des cellules sécrétoire : les molécules mises en réserve dans des vésicules sécrétoires et libérées sous l’action d’un signal
141
Dans une cellule capable de sécrétion, il y a 3 classes de protéines qui doivent être triées avant de sortir du trans Golgi. Quelles sont-elles?
1. Celles destinées aux lysosomes: marquées au M6P
2. Celles pour les vésicules sécrétoires (ou granules sécrétoires)
3. Celles destinées à la surface membranaire: voie constitutive et non-sélective: voie par défaut
142
Comment expliquer la voie des vésicules sécrétoires? Quel est le signal qui permet leur relarguage?
Les cellules spécialisées concentrent et stockent les protéines à sécréter dans vésicules sécrétoires
Les vésicules se forment à partir du trans Golgi et les protéines y sont placées selon un mécanisme d’agrégation sélective
Le signal qui dirige ces protéines aux agrégats est inconnu. Il impliquerait des « Patchs de signalisation », communs aux protéines de cette classe.
Relargage des vésicules sous l’action d’un signal
143
Comment expliquer le bourgeonnement des vésicules sécrétoires à partir du réseau trans golgien? Comment les vésicules se concentrent-elles au fil de leur maturation?
1. Au départ du RTG, les amas de protéines sécrétoires se retrouvent dans des vésicules sécrétoires immatures
2. Durant leur maturation, ces vésicules fusionnent et le contenu se concentrent selon 2 mécanismes:
a) Condensation des agrégats due à l’acidification
b) Retrait continu des membranes (vésicules de clathrine)
144
En quoi la protéolyse pré-sécrétoire est-elle nécessaire?
Certaines hormones, neuropeptides et ensymes sont synthétisés sous forme de précurseurs inactifs qui ont besoin d'être activés. Pour être activés il peuvent être clivés par protéolyse dans les vésicules sécrétoires ou à l'extérieur de la cellule.
145
Quels sont les 3 composés qui subissent la protéolyse pré-sécrétoire?
1. Le précurseur d'une molécule (MMPs)
2. Les polyprotéines (plusieurs copies d'une même protéine) qui sera clivée une fois relarguée.
3. Les précurseurs de multiples produits (PMOC)
146
Quel est l'intérêt d'une polyprotéine?
Plus une protéine est petite, plus elle a de chances de se faire dégrader. Elle se protège donc contre la dégradation si elle est plus grande.
147
Vrai ou faux? Le même précurseur peut être traité de diverses façons dans différents types cellulaires.
Vrai.
148
Quels sont les 2 mécanismes de sécrétion des vésicules de sécrétion?
Une fois chargées, les vésicules de sécrétion rejoignent le site de sécrétion, parfois très loin. Ex: cellules nerveuses
Voie constitutive: fusion des vésicules dès leur arrivée à la membran. Sans vraiment de stimuli
Voie régulée: les vésicules attendent à la membrane un signal (électrique ou chimique) qui entraine l'augmentation transitoire de Ca2+ dans le cytosol ce qui déclenche la sécrétion
149
Que sont les vésicules synaptiques? Qu'est-ce qu'elles renferment?
Ce sont des très petites vésicules qui renferment des petites molécules (neurotransmetteurs) ce qui permet la signalisation synaptique rapide.
150
Qu'est-ce qui prépare les vésicules synaptiques à une fusion rapide?
Un amorçage les prépare à une fusion rapide. Ce sont les protéines SNARE qui permettent cet amorçage.
151
Comment se passe la fusion des vésicules synaptiques? Quel est l'élément qui les empêchent de fusionner?
Une fois amorcées, les vésicules sont très proches de la membrane. Les complexines bloquent les SNARE et empêchent la fusion tant qu'il n'y a pas de signal.
Une fois la concentration cytosolique de Ca2+ augmente, la synaptotagmine-Ca2+ lie les protéines SNARE et permet de séparer le complexe complexine-SNARE. SNARE s'apparient complètement, la vésicule fusionne et les neurotransmetteurs sont libérés.
152
Lors du relâchement de neurotransmetteurs, est-ce toutes les vésicules synaptiques de la cellule qui relâchent leurs neurotransmetteurs? Expliquez.
Non, à chaque synapse, seules les vésicules arrimées semblent être amorcées et prêtes à l'exocytose. À chaque influx, de nouvelles vésicules sont amorcées. En bref, il y a toujours des vésicules en attente.
153
Quels sont les chemins qui permettent de former des vésicules synaptiques?
Elles peuvent se former par la voie sécrétoire standard qui part du TRG pour aller vers la membrane.
1. Les vésicules synaptiques peuvent se former directement à partir des vésicules d'endocytose, ce qui est plus rapide.
2. Formation de vésicules synaptiques par un recyclage local à partir de la membrane plasmique. Ces vésicules se remplissent immédiatement au lieu de fusionner avec les endosomes
3. Étape de fusion avec endosome
4. Bourgeonnement des endosomes
5. Chargement des neurotransmetteurs dans les vésicules synaptiques, par des transporteurs membranaires
154
Les différentes voies de formation des vésicules synaptiques permettent de quoi?
Elles permettent un déchargement rapide ainsi que des décharges successives à répétition.
155
Comment expliquer la polarité des cellules? Donnez l’exemple d’une cellule épithéliale normale. Comment doit se faire la livraison des membranes à partir du Golgi pour ces cellules polarisées?
La plupart des cellules sont polarisées : elles possèdent donc 2 domaines (ou +) différents au niveau de leur membrane plasmique
Une cellule épithéliale typique présente:
- Un domaine apical: fait face à une cavité, à l’extérieur, contient cils, microvillosités
- Un domaine basolatéral: recouvre le reste de la cellule
La livraison des membranes à partir du Golgi doit se faire de façon à maintenir ces différences
156
Comment expliquer l’exocytose en fonction de la polarité des cellules? Quelles sont les deux formes de tri?
Différents types de vésicules avec des cargaisons différentes sont dirigées vers le domaine membranaire approprié afin de maintenir les différences entre les 2 domaines
Les protéines destinées à différents domaines se déplacent ensembles du RE vers le RTG puis se séparent dans des vésicules allant aux domaines appropriés selon deux mécanismes:
1. Tri direct dans le trans Golgi
2. Tri indirect après Golgi
157
Expliquez le mécanisme de tri direct dans le RTG-1?
Les membranes apicales sont enrichies en glycosphingolipides (protection) ainsi qu’en protéines à ancre de GPI
Dans le RTG, les protéines GPI s’associent aux glycosphingolipides pour former des radeaux lipidiques
Les radeaux bourgeonnent du RTG et forment des vésicules de transport ciblées à la membrane plasmique
158
Comment expliquer le mécanisme de tri direct dans le RTG-2?
Le protéines membranaires destinées à la membrane basolatérale contiennent des signaux de tri dans les extrémités cytoplasmique
Reconnues par des protéines du manteau qui les placent dans des vésicules de transport appropriées dans le RTG
159
Comment expliquer le mécanisme de tri indirect?
Dans le tri indirect, la protéine est recapturée depuis le domaine inapproprié par endocytose. Elle est ensuite transportée au bon domaine par les endosomes précoces, par transcytose.
160
Vrai ou faux? Les vésicules extracellulaires ne sont pas importantes.
Faux. Elles ont un rôle beaucoup plus important qu’on pensait.
161
Que sont les vésicules extracellulaires? Par quoi sont-elles sécrétées? À quoi servent-elles?
Les cellules sécrètent dans l’espace extracellulaire une grande variétés de microvésicules contenant différentes macromolécules qui servent de messager à l’environnement.
Possèdent différents noms: exosomes, microparticules, prostasomes, tolérosomes, promonosomes, « apoptic blebs » ou vésicules de déversement (shedding)
Les vésicules sont excrétées dans le milieu extérieur (dans les fluides) par la plupart des types de cellules normales et pathologiques. Elles sont délimitées par une bicouche lipidique. Ce sont des molécules bioactives dérivées de la cellule mère.
162
Quelles sont les différences entre les micro vésicules et les exosomes?
Les microvésicules bourgeonnent à partir de la membrane cellulaire
Les exosomes se forment à l’intérieur des corps multivésiculaires (CMV) et sont sécrétées lors de la fusion de certains CMV avec la membrane plasmique
163
Les vésicules extracellulaires sont présentes à quel endroit dans le corps? Qu’est-ce qu’elles contiennent? Qu’est-ce qu’elles peuvent faire une fois larguées?
Présents dans les fluides corporels (sang, salive, urine, lait)
Contiennent des ARN et des protéines chargés lors de la formation des CMV exocytiques
Une fois largués, ils peuvent transférer leur contenu à des cellules voisines et induire des réponses spécifiques
164
Quelles sont les 7 fonctions principales des vésicules extracellulaires?
Excrétion: pour certaines cellules pour se débarrasser de ce qu’elles n’ont pas besoin.
Communication intercellulaire entre des cellules très éloignées
Système immunitaire: présentation des antigènes et facilite la réponse immunitaire
Transport d’anticorps dans le lait ce qui mène au développement du système immunitaire chez l’enfant
Apoptose
Angiogenèse
Inflammation
