UPEC2 BioCell Fiche4 REG PDF

UE : BIOLOGIE CELLULAIRE ET SIGNALISATION Université Paris Est Créteil L2SPS FICHE N°4 : REG 1. Propriétés générales ................................................................................................................................................... 1 2. Synthèse importation des proté...

UE : BIOLOGIE CELLULAIRE ET SIGNALISATION Université Paris Est Créteil L2SPS FICHE N°4 : REG 1. Propriétés générales ................................................................................................................................................... 1 2. Synthèse importation des protéines .............................................................................................................................. 1 2.1. Synthèse.................................................................................................................................................... 1 2.2. Différents types de conformation .................................................................................................................. 4 3. Maturation ................................................................................................................................................................ 5 3.1. clivage et ponts disulfures ex : insuline .......................................................................................................... 5 3.2. Glycosylation des protéines .......................................................................................................................... 5 4. La sortie des protéines du réticulum par le ERGIC .......................................................................................................... 6 LÉGENDES Fréquences au concours depuis 2011 < 1 fois << 2 fois < 3 fois ou plus << Particularité de votre faculté : Le sujet caractérisé par ce symbole est spécifique de votre enseignement. Il faut donc éviter de travailler sur des supports étrangers à votre faculté car les contenus risquent d’être différents. © EXCOSUP 2022 RETICULUM ENDOPLASMIQUE GRANULEUX 1. Propriétés générales RE • • Fait partie du réseau endomembranaire Un seul compartiment: 1 lumière + membrane En relation avec l’enveloppe nucléaire • 1 • Représente la 1/2 de la surface membranaire d’une cellule, 10%à 15% du vol Réseau interconnecté de cavités plus ou moins dilatées( citernes) dans le cytoplasme En relation avec l’ensemble du réseau endomembranaire 30% de lipides , 70% de protéines, ribosomes,glucides négligeables, • • • 2 types de réticulum qui se distinguent par leur structure et leurs fonctions : REG + REL REG • Granuleux car associé avec les ribosomes Lieu de synthèse + glycosylation des protéines • Très présent dans les cellules sécrétrices (ex: cellule pancréatique) REL • Lisse car sans ribosome Peu abondant • Lieu de synthèse des phospholipides membranaires et du cholestérol Synthèse des glucocorticoides…) hormones stéroïdes (androgène, • Détoxification (Hépatocyte) Hydroxylation = +OH cytoP450 Conjugaison =+acide glucuronique Démethylation= - CH3 • séquestration du Ca++ (Ex : Cellule musculaire ) En met Méthode de fractionnement du réticulum endoplasmique • Gradient de densité (saccharose) : RE lisse ‹ RE rugueux • Outils pour l’investigation du métabolisme des composés organiques Expériences de Sabatini et Blobel (1971) 2. Synthèse importation des protéines 2.1. Synthèse © EXCOSUP 2022 -1- 2 VOIES DE SYNTHESE POUR LES PROTEINES => NECESSITE D’UN SIGNAL D’ADRESSAGE Ribosomes libres Ribosomes liés au RE Protéines concernées Cytosol Mitochondries Noyau Peroxysome Protéines concernées + signal d’adressage Membrane P RE Golgi Lysosome Vésicules Importation Co traductionnelle et sélective Toutes les synthèses protéiques commencent au niveau des ribosomes libres : polysomes Rappel : structure du ribosome et traduction dans le cytoplasme ADRESSAGE DES PROTEINES AU RE 1. /initiation de la traduction dans le cytosol Un ribosome initialement libre se fixe sur l’ARNmè début de la traduction => début de synthèse du peptide. Ce peptide possède une séquence particulière d’acide aminé peptide signal= Séquence signal en Nter 15 à 30 AA hydrophobes, clivé par une peptidase ( avec quelques AA supplémentaire en aval) Détermine la destination de la protéine Dépendant de la nature de la protéine (parfois éliminé par le signal peptidase dans le RE) reconnu par le SRP (signal recognition particle) 2/fixation de la SRP sur la séquence signal+ribosome Arrêt de la traduction Adressage du complexe à la membrane du RE vers le récepteur à la SRP SRP : particule de reconnaissance du signal (6 protéines et 1 petit ARN) Récepteur de SRP : dans la membrane du RE (2 protéines) © EXCOSUP 2022 -2- 3/liaison à la membrane du RE/translocation du peptide et poursuite de la traduction. Dans le RE : importation co traductionnelle et sélective Canal de translocation : pore de 4nm, complexes protéiques (Sec 61p) bouché par TM2a en dehors de la translocation Utilisation du GTP pour association-dissociation La Structure du SRP bloque la traduction par GSU du ribosome © EXCOSUP 2022 -3- SYNTHESE ET IMPORTATION DE LA PROTEINE Cas de l’importation cotraductionelle Protéines solubles Séquence signal Nter reconnue è protéine libérée dans la et coupée par une peptidase Protéines à 1 domaine transmembranaire Séquence signal Nter reconnue et coupée par une peptidase + région transmembranaire (signal d’arrêt d’insertion, hydrophobe) è protéine non libérée dans la lumière du RE è Transfert latéral pour se libérer du translocateur lumière du RE à protéine dans la membrane du RE Protéines à multiples domaines transmembranaires Plusieurs séquences internes Séquence signal interne Non reconnue et non coupée par une peptidase è protéine non libérée dans la lumière du RE è2ème séquence interne : signal d’arrêt d’insertion è Paires de séquences « start » et « stop » pour chaque aller-retour dans la membrane Ex : lysosome et vésicule de sécrétion Entrée de la chaine polypeptidique dans le REG se fait lorsqu'elle compte au moins 70 acides aminés (40 se trouvant encore dans le ribosome et 30 transitant par le canal de translocatio 2.2. Différents types de conformation © EXCOSUP 2022 -4- Protéines membranaires Type I NH2 coté lumière Glycophorine Récepteur LDL Chaine lourde des antigènes Type II Type III COOH coté lumière Récepteur de la transferrine Récepteur des asyaloglycoproteine Plusieurs domaines NH2 lumière Récepteur b adrénergique Bande 3 du globule rouge Rhodopsine Par ancrage lipidique GPI (glycosyl phosphatidyl inositol) + COOH coté lumière du REG Ou extracellulaire pour MP Coté cytoplasme MP Acide gras=liaison covalente glycine Farnesyle = liaison covalente cystéine 3. Maturation 3.1. Repliement de la chaîne polypeptidique(reploiment)et ponts disulfures Repliement Des protéines chaperonnes sont nécessaires pour atteindre le repliement correct de la protéine • BiP (Binding protéin) comme la Grp78 (glucose regulated protein–78) un orthologue la Hsp70 cytosolique • Les lectines comme la calréticuline (soluble) et la calnexine (transmembranaire) Ponts disulfures La réaction d'oxydation est catalysée par : La Protéine disulfure isomérase (PDI) « oxyde les groupements SH en arrachant deux électrons et deux protons et crée donc un pont disulfure dans la lumiére 3.2. clivage et ponts disulfures ex : insuline 1. 2. 3. 4. Séquence signale coupée= pré-pro insuline Formation des ponts disulfures= pro insuline PDI : La Protéine disulfure isomérase oxyde les groupements SH et crée un pont disulfure(S-S) Clivage par endopeptidase Association des différentes = insuline chaines (1 chaine A et 1 B) 3.3. Glycosylation des protéines Modification co-et post- traductionnels=accrochage de groupement glucidique par l’oligosaccharyl transférasePar liaison N-osidique Rôle : repliement stabilisation des prot, reconnaissance (gpe sanguins), protection contre la dégradation, capacité d’adhérence modulation de l’activité des protéines pour la MP © EXCOSUP 2022 -5- Majorité des protéines importées dans le RE sont glycosylées (è donc pas toutes !!!) Synthèse de l’oligosaccharide N glycosylation Sur un lipide particulier le dolichol, Le doclichol et les sucres se retrouvent face luminale du RE Face luminale la formation d’un précurseur de 14 sucres. Une Oligosaccharide-transférase dans le translocateur (reconnait les 3 résidus glucose) sur une Asn ð Glycosylation et importation de la protéine sont simultanées Élagage du motif N-lié Coupure de glucose par glucosidose I et II Coupure du mannose par Mannosidase I et II Repliement et stabilisation des protéines / contrôle qualité Implication des protéines chaperons membranaires Cas 1 è renvoi des protéines mal glycolées à la glucosyl tranférase (exemple des protéines chaperonnes membranaires (calnexine) ou solubles (calréticuline) qui reconnaissent les protéines avec 1 seul glucose protéine bien repliée = exportation Cas 2è élimination des protéines mal repliées => reconnaissances par des protéines chaperonnes (Bip avec Grp78, lectines comme calnexine et calréticuline => sortie du RE par le translocateur Sec 61 => déglysolylation =>ubiquitinisation =>élimination dans le cytosol par le protéasome. 4. La sortie des protéines du réticulum par le ERGIC © EXCOSUP 2022 -6- Si la glycoprotéine est bien repliée, elle est reconnue par la lectine ERGIC–53 (p58 ) et transportée vers le Golgi. La sortie des protéines du RE vers l’appareil de Golgi © EXCOSUP 2022 • les vésicules provenant du RE fusionnent pour former des tubules = VTC Vesicular Tubular Cluster) • les tubules s’interconnectent compartiment ERGIC pour former le -7-