3.3.Maturation des protéines
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Compartiments membranaires et trafic intracellulaire Organisation du système endomembranaire Compartiments membranaires et trafic intracellulaire Introduction 1. Organisation du système endomembranaire 1.1. Réticulum endoplasmique lisse (REL) et rugueux (REG) 1.2. Appareil de Golgi (AG) 1.3. Endosomes 1.4. Lysosomes 2. Activités physiologiques 2.1. Biosynthèse des lipides 2.2. Biosynthèse des triglycérides 2.3. Biosynthèse du cholestérol 3. Biosynthèse, transfert et concentration des protéines 3.1. Ségrégation des protéines 3.2. Transport des protéines 3.3. Maturation des protéines 3.4. Adressage des protéines 4. Voie lysosomale 4.1. Voie générale 4.2. Produits de l’activité lysosomale 4.3. Importance de la voie lysosomale 4.3.1. Au cours du développement 4.3.2. Pathologies associées aux lysosomes Voie "EXPORTATRICE" Voie "IMPORTATRICE et/ou "LYTIQUE" reproduction virale Synthèse Secrétion Exocytose RE, AG, et dérivés Digestion intracellulaire RE, AG, Lysosomes (cellules animales) Vacuoles (cellules végétales) 1.1 Différents aspects du RE saccules golgiens Dictyosome Fins tubules contournés Sacs aplatis MET Vésicules globulaires Réticulum endoplasmique rugueux 1.2 A P P A R E I L (REG) Compartiment MET cis Compartiment median Compartiment trans Réticulum endoplasmique lisse (REL) Région trans-golgi = Trans Golgi Network D E G O L G I (AG) Milieu extérieur retour à la membrane plasmique + H pH = 7 vésicule d’endocytose + H pH = 6,0-6,2 endosome précoce H+ pH = 5,5 1.3.Endosome endosome tardif A C I D I F I C A T I O N 1.4.Lysosomes MET PHAGOCYTOSE AUTOPHAGIE Bactérie Réticulum endoplasmique Phagosome Mitochondrie Autophagosome Vésicule chargée d’hydrolases acides LYSOSOME PINOCYTOSE Compartiments membranaires et trafic intracellulaire Introduction 1. Organisation du système endomembranaire 1.1. Réticulum endoplasmique lisse (REL) et rugueux (REG) 1.2. Appareil de Golgi 1.3. Lysosomes 1.4. Endosomes 2. Activités physiologiques 2.1. Biosynthèse des lipides 2.2. Biosynthèse des triglycérides 2.3. Biosynthèse du cholestérol 3. Biosynthèse, transfert et concentration des protéines 3.1. Ségrégation des protéines 3.2. Transport des protéines 3.3. Maturation des protéines 3.4. Adressage des protéines 4. Voie lysosomale 4.1. Voie générale 4.2. Produits de l’activité lysosomale 4.3. Importance de la voie lysosomale 4.3.1. Au cours du développement 4.3.2. Pathologies associées aux lysosomes 2.1.Biosynthèse des phospholipides: RE Ancrage dans la membrane CoA C CH2 CH OH OH CH2 O C ou phosphatidyl-éthanolamine ou phosphatidyl-sérine O ︸ R1 Glycérol 3-Phosphate P Dérivés CoA d’acides gras CoA R2 CDP-choline cytidine-diphosphate-choline CDP CH2 CH2 N+(CH3)3 CMP 2 CoA choline phosphotransferase P Diacylglycérol P CH2 CH O O C R1 O C R2 CH2 O Acide phosphatidique Membrane du RE CH2 CH O O C R1 O C R2 P OH CH2 O CH2 CH O O C R1 O C R2 choline CH2 Phosphatidylcholine O 2.2.Biosynthèse des triglycérides 2.3.Chl : RE Précurseurs : acides gras + monoglycérides déphosphorylation estérification Acide phosphatidique Triglycéride Diglycéride P Biosynthèse du cholestérol cholestérol HMG-CoA (Hydroxy-méthylglutaryl-coenzyme A) Mévalonate farnésyldiphosphate Compartiments membranaires et trafic intracellulaire Introduction 1. Organisation du système endomembranaire 1.1. Réticulum endoplasmique lisse (REL) et rugueux (REG) 1.2. Appareil de Golgi 1.3. Lysosomes 1.4. Endosomes 2. Activités physiologiques 2.1. Biosynthèse des lipides 2.2. Biosynthèse des triglycérides 2.3. Biosynthèse du cholestérol 3. Biosynthèse, transfert et concentration des protéines 3.1. Ségrégation des protéines 3.2. Transport des protéines 3.3. Maturation des protéines 3.4. Adressage des protéines 4. Voie lysosomale 4.1. Voie générale 4.2. Produits de l’activité lysosomale 4.3. Importance de la voie lysosomale 4.3.1. Au cours du développement 4.3.2. Pathologies associées aux lysosomes Ségrégation des protéines Transport des protéines Maturation des protéines Noyau Adressage des protéines REG ? Protéines ? CYTOSOL Stockage ? AG ? MEMBRANE EXPORTATION séquence signal Rybosome NH2 ARNm SRP SRP Cytoplasme Membrane de RER Lumière Récepteur au SRP Séquence signal liée aux parois du canal Canal aménagé (après la fixation du SRP) SRP: Signal Recognition Particle SRP recyclé SRP Cytoplasme C Membrane de RER SP Lumière Récepteur au SRP Signal peptidase N N N Différents types de protéines membranaires COOH NH2 COOH NH2 Cytoplasme Lumière NH2 NH2 TYPE I COOH COOH TYPE II TYPE III Polytopique 3.3.Maturation des protéines ✓ Formation de liaisons disulfures (les ponts S-S entre deux cystéines) ✓ Repliement des protéines leur permettant d’acquérir une conformation 3D (protéines chaperones) ✓ Modification par accrochage de lipides ✓ Clivages protéolytiques : excision de certaines séquences polypeptidiques ✓ Addition d’oligosaccharides et la modification éventuelle de ces séquences oligosaccharidiques (glycosylation et élagage) Maturation des protéines. Exemple : l’insuline Séquence signal B SS SS A C Pré pro-insuline Pro-insuline Insuline mature Ancrage GPI (glycosylphosphatidylinositol) Chaînes aliphatique d’acides gras COO- Cytosol Lumière du RE Ethanolamine NH3+-CH2-CH2 - CH2 CH2 NH3+ protéine de type I ︸ NH3+ Oligosaccharide CH2 CH2 CH2 CH2 NH3+ NH C=O Formation d’une ancre GPI. Après clivage endoprotéolytique d’une protéine de type I, un motif préformé, composé d’un oligosaccharide lié à l’éthanolamine (ancré dans la membrane par deux chaînes d’acides gras) peut lui être greffé : une telle protéine sera liée à la membrane par cette ancre GPI. NH3+ Man Man Glc Glc Glc Asn NH GlcNac GlcNac Man Man N-Glycosylation Ser O GlcNac Gal NANA O-Glycosylation NANA Man Man Glycosylation (I) P P dolichol GLcNac GLcNac Man Face cytosolique Man Man Man Man Man Man Man Man Glu Face luminale Glu Glu Glycosylation (II) ARNm ribosome P P peptide en ASN cours d’élaboration P GLcNac GLcNac GLcNac GLcNac Man Man Man NH2 ASN Man Man Man Man Man Man Man Man NH2 Man Man Man Man Man Man Man Glu Glu Glu Glu Glu Glu Glycosylation (IV) membrane RE COOH ASN ASN GlcNac GlcNac RE GlcNac GlcNac NH2 NH2 Man Man Man Man Man Man Man Man Man Man Man Glc Glc Glc Man Man Man Man Golgi “median” Golgi “cis” Man Man Localisation des principales modifications post-traductionnelles REG phosphorylation oligosaccharides protéines lysosomales Appareil de Golgi Golgi Cis Enlèvement de mannose Enlèvement de mannose et addition de GlcNac Addition de Gal et addition de NaNa Sulfatation des tyrosines et hydrates de carbone lysosome membrane plasmique Réseau Cis Golgien Golgi médian Golgi trans Réseau trans Golgien vésicule sécrétion S a c c u l e Le système de reconnaissance SNARE compartiment A t-SNARE v-SNAREs accostage t-SNARE SNAP : Soluble NSF Attachement Protein NSF : NEM-Sensitive-Factor NEM : N-Ethylmaleimide SNARE : SNAP-Receptor fusion compartiment B Compartiments membranaires et trafic intracellulaire Introduction 1. Organisation du système endomembranaire 1.1. Réticulum endoplasmique lisse (REL) et rugueux (REG) 1.2. Appareil de Golgi 1.3. Lysosomes 1.4. Endosomes 2. Activités physiologiques 2.1. Biosynthèse des lipides 2.2. Biosynthèse des triglycérides 2.3. Biosynthèse du cholestérol 3. Biosynthèse, transfert et concentration des protéines 3.1. Ségrégation des protéines 3.2. Transport des protéines 3.3. Maturation des protéines 3.4. Adressage des protéines 4. Voie lysosomale 4.1. Voie générale 4.2. Produits de l’activité lysosomale 4.3. Importance de la voie lysosomale 4.3.1. Au cours du développement 4.3.2. Pathologies associées aux lysosomes Voie lysosomale clathrine B O U R G E O N N E M E N T Fusion Dissociation de l’hydrolase d’avec son récepteur A A Vésicules mantelées (recouvertes) TRANSPORT Vésicules à hydrolases Membrane du RTG (TGN) Recyclage des récepteurs au M6P Abestose Goutte Silicose
