Cours 5 PDF - Biologie Cellulaire

10/25/24 La voie d’endocytose Formation de vésicules d’endocytose 1-La voie d’endocytose a-Endocytose de phase fluide b-Le manteau clathrine RE...

10/25/24 La voie d’endocytose Formation de vésicules d’endocytose 1-La voie d’endocytose a-Endocytose de phase fluide b-Le manteau clathrine RE c-Endosomes et lysosomes lisse 2-Hypercholestérolémie familiale: le récepteur au LDL a-Une maladie génétique à transmission dominante RE rugueux b-Le récepteur au LDL c-Endocytose du LDL d-Les motifs d’endocytose Enzymes de 3-Manteaux et triage membranaire synthèse de a-La deuxième fonction du manteau clathrine phospholipide b-Les différents manteaux clathrine s c-Les autres vésicules de transport 4-Lysosomes et enzymes lysosomales a-Transport des enzymes lysosomales b-La dégradation des protéines dans la cellule 50 nm 1 2 3 Endocytose de phase fluide = pinocytose Milieu extracellulaire Membrane plasmique pH 7 Membrane Puits recouvert de clathrine Endosome 5 min précoce Vésicule pH 6.5 1-Bourgeonnement recouverte 2-Dépolymérisation du de clathrine manteau clathrine Endosome 3-Fusion avec un 20 min tardif endosome Vésicule nue pH 6 50nm 50nm Lysosome >30 min pH 5 4 5 6 1  10/25/24 Les lysosomes Maladie de Tay-Sachs Membrane Aa Aa Protéases Nucléases Acidification Membrane Endosome Lipases croissante lysosomale Acides précoce Glycosidases aminés pH: 5 (acide) Endosome Aa Aa aa AA Aa aa Aa AA Enzymes tardif ATP ADP lysosomiales H+ -1930s: Transmission autosomale récessive (juifs ashkenazes, Lysosome canadiens français…) Dégradation 7 8 9 Transmission autosomique dominante AA: deux copies fonctionnelles du gène du récepteur Aa Aa au LDL Infarctus précoce A: allèle sain Hypercholestérolémie (LDL) a: allèle défectueux Aa: -une seule copie fonctionnelle du gène du récepteur au LDL Aa AA -moins de récepteur et d’endocytose des LDL par les AA Aa Aa aa cellules -hypercholestérolémie (LDL) -infarctus précoce (30 ans) AA Aa AA Aa Aa AA AA aa: -deux copies mutées du récepteur au LDL -pas de récepteur fonctionnel, pas d’endocytose Aa: -hypercholestérolémie (LDL) des LDL par les cellules -infarctus précoce (30 ans) -concentration de LDL sanguin très élevée AA AA Aa AA Aa AA AA AA aa: -concentration de LDL sanguin très élevée -crise cardiaque dès l’enfance -crise cardiaque dès l’enfance 10 11 12 2  10/25/24 Le récepteur au LDL LDL Site de liaison au LDL Cellule normale (AA) Cellules AA LDL lié/cellule Milieu extracellulaire Cellule Aa Cellules aa Membrane Cellule aa Cytosol 13 14 15 Internalisation et dégradation du LDL LDL Récepteur t=0 Cellule sauvage (AA) pH 7 Membrane Récepteur Dégradé Endosome pH 6.5 Dissociation précoce Endosomes t=15 min LDL à 37°C Intracellulaire Lié à la Dégradation t=120 min LDL surface à 37°C 1hr 2hr Dégradation Temps 16 17 18 3  10/25/24 Endocytose Visualiser un récepteur dans les vésicules clathrine de phase fluide Endocytose (pinocytose) via récepteur Endocytose via récepteur ligand-grain d’or Endocytose Récepteur Saturation du récepteur Clathrine Endocytose en phase fluide 50nm Concentration dans le milieu extracellulaire 19 20 21 Internalisation et dégradation du LDL, patient JD Concentration du LDL dans les vésicules clathrine Concentration du LDL dans les vésicules clathrine Cellule sauvage (AA) Cellule sauvage (AA) ou mutée (aa) LDL-grain d’or LDL-grain d’or Lié à la Récepteur au LDL Récepteur au LDL surface AA LDL Clathrine Clathrine Internalisé aa Dégradé Clathrine 1hr 2hr Temps 22 23 24 4  10/25/24 Récepteur au LDL Concentration du LDL dans les vésicules clathrine Normal Mutant JD Cellule sauvage (AA) ou mutée (JD) Récepteur au LDL Domaine cytosolique (50AA) LDL-grain d’or Récepteur au LDL AA 10 20 Normal ---DNPVYQK-- Clathrine Milieu JD ---DNPVCQK-- extracellulaire Consensus ----NP-Y---- JD Membrane Cytosol 25 26 27 Membrane plasmique Trois classes de motifs d’endocytose cytosoliques Adaptines (APs) Puits recouvert de clathrine Clathrine Clathrine ---Y--L-- Vésicule APs ----NP-Y-- recouverte de clathrine ----LL--- Vésicule nue APs Clathrine 28 29 30 5  10/25/24 Une vésicule d’endocytose Transport et adapteurs (AP) clathrine Noyau Noyau COP: Coat Protein RE RE Lysosomes 1-Formation d’une vésicule COP2 AP4?? COP2 LDL 2-Dépolymérisation du manteau Endosomes Golgi tardifs 3-Fusion avec l’appareil de Golgi T AP3 ? AP1 Golgi Endosomes précoces AP2 31 32 33 Transport et manteaux cytosoliques COP: Coat Protein Noyau Noyau ER 4-Fusion avec RE RE RE COP2 1 COP1 Lysosomes 3-Vésicule nue Lysosomes AP4?? Endosomes 2 COP1 Golgi Endosomes Golgi tardifs 4 2-Vésicule COP1 3 tardifs AP3 ? 50nm AP1 ? Endosomes Endosomes précoces précoces 1-Bourgeon COP1 AP2 Cis-Golgi Manteau COP1 34 35 36 6  10/25/24 1-Les enzymes lysosomales nouvellement synthétisées Milieu extracellulaire sont insérées dans le RE, puis transportées jusqu’à l’appareil de Golgi. 2-Dans le cis-Golgi les sucres portés par les enzymes Membrane Membrane Récepteur lysosomales recoivent un sucre spécifique: le mannose- 6-phosphate (M6P) Endosome Acidification Endosome 3-Dans la citerne la plus trans du Golgi les enzymes précoce croissante Dissociation précoce lysosomales se fixent au récepteur du M6P. Le Enzymes récepteur se concentre dans des vésicules de transport lysosomales (clathrine-AP1) destinées aux endosomes tardifs Endosome Endosome Golgi tardif Enzymes tardif 4-Dans les endosomes tardifs acides les enzymes lysosomiales lysosomiales se détachent du récepteur au M6P (qui regagne le trans-Golgi). Les enzymes lysosomales se LDL Lysosome retrouvent dans les endosomes tardifs et les Lysosome Dégradation compartiments qui en dérivent (lysosomes). 37 38 39 Dégradation des protéines cellulaires-1 Dégradation des protéines cellulaires-2 Mucolipidose de type II (I-cell disease): Défaut de synthèse de mannose-6-phosphate Les enzymes lysosomales sont sécrétées hors de la cellule Lysosomes Accumulation intracellulaire anormale de glycolipides X4 Retards de croissance, retards mentaux RE RE Noyau Noyau X2 Proteasome X1 mitochondries 40 41 42 7  10/25/24 Dégradation des protéines cellulaires-3: autophagie Lysosomes Autophagosome Fusion X2 Dégradation X1 X3 mitochondries 43 8