Importation des protéines mitochondriales

Une protéine qui repousse l'eau. Elle est souvent non polaire et préfère se rassembler en groupes à l'intérieur d'un environnement aqueux.

Les mitochondries sont des organites présents dans les cellules eucaryotes qui sont responsables de la production d'énergie sous forme d'ATP.

Le complexe TOM est une structure membranaire qui se trouve dans la membrane externe des mitochondries. Son rôle principal est de permettre le passage de protéines de l'intérieur de la cellule vers l'intérieur des mitochondries.

Le complexe TIM est une structure membranaire qui se trouve dans la membrane interne des mitochondries. Il joue un rôle clé dans le transport des protéines de l'espace intermembranaire vers la matrice mitochondriale.

Une séquence d'acides aminés se retrouvant généralement à l'extrémité N-terminale des protéines destinées à être importées dans les mitochondries.

Les chaperonnes sont des protéines qui aident d'autres protéines à se replier correctement.

L'espace intermembranaire est l'espace situé entre la membrane externe et la membrane interne d'une mitochondrie.

La matrice mitochondriale est le compartiment le plus interne des mitochondries. Elle est le siège de la production d'énergie.

Les peptides signaux sont des séquences d'acides aminés qui dirigent les protéines vers leur destination finale. Dans le cas des protéines mitochondriales, le peptide signal est souvent coupé après que la protéine a été importée.

Les signaux internes sont des séquences d'acides aminés qui déterminent l'emplacement final d'une protéine dans la mitochondrie. Ils indiquent si la protéine se retrouvera dans la membrane externe, interne ou dans la matrice.

La translocation est le processus par lequel les protéines sont transférées à travers les membranes des organites. Cela implique des complexes de protéines qui agissent comme des canaux et des pompes.

Le potentiel membranaire est une différence de charge électrique à travers la membrane d'un organite. Ce gradient peut être utilisé pour alimenter le transport des protéines.

Les complexes IV et III de la chaîne de transport des électrons peuvent fournir de l'énergie pour le transport des protéines à travers les membranes mitochondriales.

Le réticulum endoplasmique rugueux (RER) est un réseau de membranes dans le cytoplasme des cellules eucaryotes. Il est caractérisé par la présence de ribosomes attachés à sa surface, ce qui lui donne un aspect rugueux. Le RER joue un rôle essentiel dans la synthèse et le repliement des protéines, en particulier celles qui sont destinée à la sécrétion.

Le réticulum endoplasmique lisse (REL) est un réseau de membranes dans le cytoplasme des cellules eucaryotes. Contrairement au RER, le REL n'a pas de ribosomes attachés à sa surface, ce qui lui donne un aspect lisse. Il joue un rôle clé dans la synthèse des lipides, la détoxification des médicaments et la gestion du calcium.

La formation des lipides dans le REL est une action en plusieurs étapes. L'enzyme acyl-transférase, située dans la membrane du REL, construit les phospholipides à partir d'acides gras et de glycérol phosphaté. Ces lipides sont ensuite égalisés entre les deux couches de la membrane du REL par des enzymes appelées scramblases.

Les phospholipides créés dans le REL sont ensuite transportés vers d'autres organites membranaires par des vésicules. Une fois arrivés à la membrane plasmique, les lipides sont réorganisés par les flippases, des enzymes qui utilisent l'ATP pour créer une distribution asymétrique des lipides.

Le peroxysome est un organite présent dans le cytoplasme des cellules eucaryotes. Il est important dans l'oxydation des molécules organiques, la neutralisation du peroxyde d'hydrogène (H2O2) et d'autres fonctions.

Les protéines membranaires appelées peroxines, produites par le RER, migrent vers le REL. Ce dernier forme ensuite des vésicules précurseurs qui deviendront des peroxysomes.

D'autres protéines du peroxysome sont synthétisées dans le cytoplasme et s'ajoutent à l'organite par les peroxines de manière post-traductionnelle. La séquence SKL en C-terminal agit comme un signal pour faciliter l'intégration de ces protéines.

Les peroxysomes peuvent croître et se diviser par eux-mêmes. Ils sont essentiels pour l'oxydation des molécules organiques, la neutralisation du H2O2 et d'autres fonctions métaboliques.

Le peroxysome peut croître de deux façons : par fusion de vésicules du RE (de novo) ou par la croissance et la fission des peroxysomes existants.

Une vésicule destinée aux peroxysomes est identifiée par une étiquette : Pex3.

Les protéines membranaires des peroxysomes (PMP) sont intégrées pendant la synthèse des protéines au RE.

La fusion hétérotypique de deux vésicules du RE (V1 et V2) permet la formation de peroxysomes. La fusion est contrôlée par les protéines Pex1-6.

Des vésicules supplémentaires (V3) s'ajoutent au peroxysome existant pour le faire croître.

Les protéines Pex5 transportent les protéines vers le peroxysome, puis se détachent rapidement en utilisant l'énergie de l'ATP.

La protéine Pex11 favorise l'allongement du peroxysome, la DRP-interacting protein provoque la constriction membranaire et la DRP (dynamin-related protein) est responsable de la scission finale.

Les peroxysomes jouent un rôle essentiel dans le catabolisme des acides gras à longue chaîne, la détoxification des espèces réactives de l'oxygène et la synthèse du cholestérol.

Le nombre et la taille des peroxysomes peuvent varier en fonction des besoins métaboliques de la cellule. Par exemple, en présence d'acides gras, la cellule augmentera le nombre et la taille des peroxysomes pour faire face à la demande accrue de dégradation.

Dans certaines cellules, il peut coexister différents types de peroxysomes, chacun ayant des fonctions spécifiques. Par exemple, un peroxysome peut être spécialisé dans la dégradation des acides gras, tandis qu'un autre peut être dédié à la production de peroxyde d'hydrogène.

La forme des peroxysomes peut varier, passant d'une forme sphérique classique à une forme allongée ou réticulaire. Cette adaptation est souvent liée à l'activité métabolique de la cellule.

Bien que les peroxysomes soient des organites distincts, ils peuvent interagir avec d'autres organites comme les mitochondries. Cette communication permet un partage de fonctions et une coordination métabolique.

La bioluminescence est une réaction chimique qui produit de la lumière. Chez les lucioles, cette réaction se déroule dans les peroxysomes des cellules de l'abdomen.

Les peroxysomes, contrairement aux mitochondries et aux chloroplastes, ne reçoivent pas leurs nouveaux lipides directement du trafic vésiculaire du RE (réticulum endoplasmique) au Golgi. Ils dépendent plutôt de protéines d'échange des phospholipides (PEPs) qui font le lien entre le RE et ces organites.

La majorité des protéines qui doivent rejoindre les organites, à l'exception des peroxysomes, suivent la voie du trafic vésiculaire. Elles passent par le RER et le Golgi avant d'atteindre leur destination finale.

Une enzyme qui catalyse la formation ou la rupture de ponts disulfures dans les protéines. Elle s'assure que les liens S-S sont bien faits avant que la protéine ne quitte le RER.

Une ancre lipidique qui peut être ajoutée à certaines protéines par le complexe enzymatique transmidase dans le RER. Elle permet aux protéines de s'ancrer aux membranes cellulaires.

Une enzyme membranaire qui ajoute une unité préformée de sucre (oligosaccharide) à certaines protéines dans le RER. L'unité de sucre est ajoutée au résidu asparagine, qui doit faire partie du motif N-X-S/T.

Un modèle de sucre ajouté aux protéines par l'oligosaccharide transférase dans le RER. Il contient 14 sucres et est composé de mannose, glucose et NAG. Ce modèle sera ensuite modifié dans le Golgi.

Une étape importante du contrôle qualité des protéines dans le RER. Les glucoses terminaux sont enlevés après la traduction et les chaperonnes vérifient la forme de la protéine.

Un système de transport qui permet aux protéines synthétisées dans le RER de se déplacer vers d'autres compartiments cellulaires, comme le Golgi, en utilisant des vésicules.

Une structure membranaire qui permet aux protéines synthétisées dans le RER d'atteindre le Golgi. Les protéines se déplacent du RER vers le Golgi dans des vésicules qui fusionnent avec la membrane du Golgi.