Biologie cellulaire - Cours 9

Les compartiments cellulaires entourés par une membrane sont liés par le trafic vésiculaire. Ce processus permet le transport de protéines d'un endroit à l'autre.

Ce type de vésicule est impliqué dans le transport des protéines du RER vers le Golgi.

Le processus par lequel une vésicule fusionne avec une membrane cible, libérant son contenu.

La première partie du Golgi impliquée dans l'organisation des protéines nouvellement arrivées du RER.

Le Golgi est composé de trois régions : cis (entrée), médian (intermédiaire) et trans (sortie).

Ces vésicules sont impliquées dans le transport rétrograde, ramenant les protéines du Golgi au RER.

Le Golgi est un organite composé de citernes aplaties entourées de membranes. Chez les vertébrés, il est généralement regroupé en forme de ruban.

Chez les plantes, l'appareil de Golgi est dispersé et appelé dictyosomes.

Le réticulum endoplasmique (RE) ne trie pas les protéines, c'est pourquoi cette tâche est dévolue à l'appareil de Golgi.

Le Golgi est constitué de citernes, qui sont des compartiments aplatis et en forme de sac, et de vésicules qui transportent les protéines entre les citernes.

Le modèle de transport de vésicules propose que les protéines se déplacent d'une citerne à l'autre du Golgi via des vésicules, tandis que les citernes elles-mêmes restent statiques.

Le modèle de maturation des citernes suggère que les citernes du Golgi mûrissent progressivement au fur et à mesure que les protéines se déplacent à travers les compartiments, les nouvelles citernes se formant à l'extrémité cis et les citernes matures se détachant à l'extrémité trans..

Le transport antérograde est le mouvement des protéines du cis-Golgi vers le trans-Golgi, tandis que le transport rétrograde est le mouvement des protéines du trans-Golgi vers le cis-Golgi.

La matrice extra-golgienne est un réseau de protéines qui soutient la structure du Golgi et aide au transport des protéines.

Les golgines sont des protéines qui composent la matrice extra-golgienne. Elles s'allongent et forment un réseau qui exclut les autres organites.

Le trans-Golgi Network (TGN) est la dernière citerne du Golgi. De là, les protéines sont triées vers leur destination finale.

L'attachement d'une vésicule ou d'une citerne à une golgine peut déclencher la fusion membranaire. Certaines golgines interagissent avec les SNAREs, protéines impliquées dans la fusion membranaire. D'autres golgines contribuent à la stabilisation de la matrice externe du Golgi, assurant un empilement correct des citernes.

Chaque vésicule arrivant au Golgi transporte des protéines glycosylées avec une unité préformée composée de N-acétylglucosamine (GlcNac) et de mannose. Des enzymes spécifiques du Golgi modifient cette unité de sucre de manière séquentielle, créant une diversité de structures de glycosylation.

L'enzyme mannosidase I (ManI) est localisée dans le Golgi et participe à la modification des structures de sucre des protéines. Son emplacement peut être observé grâce à la microscopie électronique.

Le Golgi est composé de plusieurs compartiments distincts, chacun ayant des activités enzymatiques spécifiques. La microscopie électronique permet de visualiser ces compartiments et leurs différentes fonctions.

Certaines golgines spécifiques sont associées à la surface de la mitochondrie. Ces golgines facilitent le transport de vésicules spécifiques vers les mitochondries.

Des études ont exploré la possibilité de modifier une golgine pour qu'elle soit dirigée vers la membrane externe des mitochondries. L'objectif est d'analyser les vésicules et leur contenu qui arrivent à la surface de la mitochondrie.

Pour comprendre comment les golgines interagissent avec les différentes vésicules, les chercheurs étudient la spécificité d'une golgine donnée. Ils identifient le type de vésicule qu'elle capture et son contenu.

Le Golgi utilise l'actine-F et la myosine pour se déplacer et se positionner dans la cellule. Ce mouvement est décrit par le modèle 'Dock, Pluck and Go', où le Golgi capture des vésicules du RER nouvellement formées.

Pendant la mitose, les protéines de la matrice extra-golgienne sont phosphorylées. Cela bloque la voie de sécrétion et divise les citernes en petites vésicules.

Les dynéines et le fuseau mitotique aident à distribuer les 'petits paquets' du Golgi de façon égale aux cellules filles pendant la mitose.

Les lysosomes sont des compartiments acides présents dans les cellules qui effectuent la dégradation des molécules organiques.

Les hydrolases acides sont des enzymes qui aident à décomposer les molécules à l'intérieur du lysosome. Elles sont transportées vers les lysosomes via des vésicules de clathrine.

Les endosomes sont des compartiments intermédiaires impliqués dans le transport des hydrolases acides vers les lysosomes. Ils deviennent de plus en plus acides en raison de l'activité des pompes ATPase de type V.

Les protéines destinées au lysosome/endosome sont étiquetées dans le Golgi avec un mannose-6-phosphate (M6P). Cette étiquette permet de les diriger vers les lysosomes.

Les marqueurs fluorescents de pH permettent d'identifier différents compartiments ayant des niveaux d'acidité distincts. Les lysosomes sont caractérisés par un pH acide (rouge).

Les protéines destinées au lysosome ou à l'endosome sont marquées dans le Golgi par un mannose-6-phosphate (M6P).

Le M6P est synthétisé en deux étapes: une phosphotransférase ajoute un GlcNAc-P à un mannose, puis une hydrolase enlève le GlcNAc, ne laissant que le phosphate.

Les vésicules de clathrine se forment autour du M6P grâce aux adaptines, qui relient le récepteur du M6P et la clathrine.

Une triskèle, composée de trois chaînes lourdes et trois chaînes légères, forme l'unité de base de la clathrine.

La dynamine, une GTPase, est nécessaire pour détacher la vésicule de la membrane donneuse.

Le manteau de clathrine est éliminé après le détachement, permettant le recyclage de la clathrine.

Le transport des hydrolases acides est unidirectionnel, car le récepteur du M6P ne fonctionne pas au pH acide.

Une phosphatase acide enlève le phosphate du M6P dans le lysosome, ce qui élimine le signal de reconnaissance du récepteur.

L'endocytose est le processus par lequel les cellules absorbent des substances de l'environnement externe en les englobant dans des vésicules membranaires qui se détachent de la membrane plasmique.

La pinocytose est un type d'endocytose où les cellules absorbent des fluides et de petites molécules solubles. Elle implique la formation de petites vésicules qui se détachent de la membrane plasmique.

L'endocytose par récepteurs est un type d'endocytose spécifique qui implique la liaison de ligands aux protéines de surface cellulaire appelées récepteurs. Cette liaison déclenche la formation de vésicules qui transportent le ligand à l'intérieur de la cellule.

La phagocytose est un processus d'endocytose par lequel les cellules englobent de grosses particules, comme les bactéries ou les débris cellulaires. Cela implique la formation de pseudopodes qui entourent la particule et la ferment dans une vésicule.

L'autophagie est un processus par lequel les cellules décomposent leurs propres composants endommagés ou inutiles. Cela implique la formation d'une vésicule membranaire appelée autophagosome qui englobe les organites ou protéines à dégrader.

Chez les plantes, la vacuole est l'équivalent du lysosome chez les animaux. Elle joue un rôle essentiel dans la digestion cellulaire, le stockage et la régulation de l'eau.