UPEC2 Bio Cellulaire Et Signalisation - Golgi PDF

UE : BIOLOGIE CELLULAIRE ET SIGNALISATION Université Paris Est Créteil L2SPS FICHE N°5 : APPAREIL DE GOLGI suppression transport du golgi aux lysosomes 1. Propriétés générales ...............................................................................................................................

UE : BIOLOGIE CELLULAIRE ET SIGNALISATION Université Paris Est Créteil L2SPS FICHE N°5 : APPAREIL DE GOLGI suppression transport du golgi aux lysosomes 1. Propriétés générales ................................................................................................................................................... 1 1.1. mise en évidence ........................................................................................................................................ 1 2. Glycosylation des protéines et glycolipides ..................................................................................................................... 2 2.1. Rôle .......................................................................................................................................................... 2 2.2. la fin de la N glycosylation ............................................................................................................................ 2 2.3. la O- glycosylation....................................................................................................................................... 4 3. maturation des protéines : par clivage .......................................................................................................................... 4 4. Transport et tri dans le Golgi ....................................................................................................................................... 5 4.1. mécanisme de transport .............................................................................................................................. 5 4.2. les 2 voies d’adressage à la membrane plasmique ........................................................................................... 7 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 APPAREIL DE GOLGI 1. Propriétés générales Découvert par Camillo Golgi en 1898 • • Sacs membraneux aplatis empilés, les saccules qui forment des dictyosomes Organite en relation avec l’ensemble du réseau endomembranaire • Organisation du Golgi : Dictyosome= 3 à 10 saccules cis golgi= voie d’entrée antérograde Trans golgi=voie de sortie antérograde vers lysosome, pour sécretion, ou surface membranaire Les microtubules déterminent la localisation et organisation du Golgi souvent proche du noyau, la dépolymérisation des microtubules induit la réorganisation du Golgi saccules dispersées • Chaque citerne a son propre jeu d'enzymes = polarisation du golgi avec succession des étapes ;il en résulte de nombreuses modifications post traductionnelles dans le Golgi, phosphorylation, sulfatation, clivage des protéines, • • Glycosylation des protéines Centre de tri et de transport des « produits » provenant du RE • Organite de rencontre transitoire, pour les lipides et protéines en ME centre de tri 1.1. mise en évidence © EXCOSUP 2022 -1- en fonction des différentes enzymes : en utilisant la brefeldine A Marquage du Mannosidase En ME blocage de la sécrétion protéique et disparition du Golgi En ME Coloration à l’osmium= cis golgi Marquage diphospatase =trans golgien Marquage phosphatase acide= TGN 2. Glycosylation des protéines et glycolipides 2.1. Rôle • • • • • Structural : Les sucres des glycoprotéines et des glycolipides de MP sont tournés vers la face extracellulaire Reconnaissance Adhésion cellulaire Contrôle du repliement des protéines Transport et adressage des protéines 2.2. la fin de la N glycosylation Mécanismes : liaison N-osidique (asn) © EXCOSUP 2022 -2- = modification sur le précurseur rajouté dans le RE Modification par enzyme spécifique en fonction du territoire Obtention de 2 motifs d’oligosaccharides 1. Oligosaccharide riche en mannose 2. Oligosaccharide complexe Étapes : • Élimination de 3 glucoses et 1 mannose • Élimination de 3 mannoses par la Mannosidase 1 • Élimination de 2 mannoses par Mannosidase II et Addition de sucres © EXCOSUP 2022 -3- 2.3. la O- glycosylation Mécanismes : liaison O-osidique (ser ou thr) Pour • Protéines de la matrice extracellulaire • Protéines de la membrane Plasmique Formation des Protéoglycanes =Prot +CAG = protéines les plus glycosylées 3. maturation des protéines : par clivage Pour la voie sécrétoire Maturation des vésicules de sécrétion au cours du transport : le contenu se concentre (condensation car protéines trop petites pour le transport du RE au golgi). Maturation protéolytique Activation des précurseurs inactifs en molécules actives par protéolyse ➢ Débute dans le TGN, continue dans la vésicule et dans l’espace extra cellulaire ➢ Clivage d’un pro peptide du côté́ N terminal (pour éviter l’activation d’enzyme) Exemple : maturation de POMC (pro-opio-mélano-cortine) un seul précurseur : plusieurs protéines en fonction du territoire géographique , car les enzymes du Golgi varient en fonction du type cellulaire © EXCOSUP 2022 -4- 4. Transport et tri dans le Golgi 4.1. mécanisme de transport Au moins 3 types de vésicules recouvertes d’un manteau coté cytosolique : - Vésicules recouvertes de Clathrine - Vésicules recouvertes de coatomères COP (COatinProtein) - type I ou - Type II en ME Chaque vésicule sert à une étape différente du transport intracellulaire (voie spécifique) : - Clathrine: part du Golgi ou de la membrane plasmique - COP I : du Golgi au Golgi, du Golgi au RE - COP II : du RE au Golgi Fonctions principales du manteau : - formation de la vésicule © EXCOSUP 2022 -5- - empêche les interactions entre les protéines de la membrane d’enveloppe de la vésicule et le cytosquelette -Marqueur moléculaire sur la surface cytosolique des vésicules=> signal de guidage. Le transport des vésicules déshabillées dans le cytosol d’un compartiment à l’autre fait intervenir le cytosquelette et consommation d’énergie sous forme ATP. DU RE à GOLGI (ANTREROGRADE) Sortie avec des signaux de sortie: phénomène spécifique Transport vésiculaires Sortie sans signal : phénomène plus lent Sortie de protéines bien repliées Sortie avec des vésicules de transport recouvertes de protéines de recouvrement les citernes se déplacent et fusion des Vésicules Probablement cohabitation des 2 modèles TRANSPORT GOLGI à RE (RETROGRADE = RETOUR) © EXCOSUP 2022 -6- Cop I Retour des protéines: Nécessaires à l’intégrité des compartiments « Usées » et éliminées par le protéasome Résidentes dans le RE Séquences de reconnaissance: Protéines solubles: COPI Récepteur- Protéine (KDEL) TRANSPORT DANS LE GOLGI Transport dans des vésicules avec protéines de recouvrement Récepteurs membranaires de chargement spécifiques de la protéine à transporter Aiguillage des protéines :RE, lysosome, membrane plasmique, vésicules sécrétion TRANSPORT DU GOLGI TRANSPORT À LA MP Par 2 voies Sécrétion constitutive = continue = vésicule+coatomères Sécrétion contrôlée = régulée par un signal = vésicule + manteau de clathrine 4.2. les 2 voies d’adressage à la membrane plasmique Le TGN Caractéristiques : porte de sortie - Proches des endosomes et lysosomes - pH acide (ATPase à protons) - Enzymes : protéases et phosphatase acide actives uniquement à pH acide, nécessaires pour la maturation des protéines destinées à l’exportation par exocytose Flux membranaire vectoriel permanent exporte 2 types vésicules & tubules recouvert(e)s: • clathrine : vésicules (+ prot d’adaptation) dirigées vers endosomes, lysosomes ou MP : sécrétion régulée • cavéoline : vésicules dirigées vers MP, (microdomaines) sécrétion constitutive • COP II = vésicules entre le REG et le Golgi, recruté par Sar1 © EXCOSUP 2022 -7- Réseau trans-golgien : station de tri pour 3 directions possibles : - voie vers les lysosomes (régulée, via endosomes tardifs). - voie sécrétoire constitutive vers la membrane plasmique. - voie sécrétoire régulée vers la membrane plasmique. Lieu et mécanisme Sécrétion constitutive Sécrétion régulée Dans tous les types cellulaires Stockage dans des vésicules sécrétoires Flot continu de vésicules qui fusionnent avec la MP dans un processus indépendant du calcium. Sécrétion dépendante du calcium et déclenchée par des molécules chimiques ou un influx électrique. • Dans les cellules sécrétrices, Spécifique de la cellule endocrine, neuro- endocrine et neuronale. Rôle Approvisionne • la Membrane Plasmique en protéines membranaires et lipides. • Matrice Extracellulaire. Molécules concernées Albumine,transferrine,immunoglobuline collagène ,fibronectine , Protéoglycanes Hormones peptidiques (insuline, glucagon, endorphine ACTH) Enzyme digestive (Trypsine amylase ribonucléase) Exemple à titre indicatif Les composants membranaires sont libérés n’importe où dans la membrane plasmique puis sont stabilisé ou éliminés. Vésicules synaptiques • Contiennent des neurotransmetteurs (acétylcholine, glutamate, glycine,...) • Libèrent leur contenu en une fraction de milliseconde à l’arrivée d’un potentiel d’action à la terminaison nerveuse (Certains neurones « font feu » plus de 1000 fois par seconde ) • Cette rapidité́ est possible parce que les vésicules sont prêtes Les composants membranaires sont libérés directement dans leur localisation définitive Libération de neurotransmetteurs, d’hormone ou d’enzymes digestive Lors d'une augmentation de la concentration du calcium, la synaptotagmine déplace la complexine, ce qui permet au complexe SNARE d'arrimer la vésicule de transport à la membrane présynaptique. (v-) Q SNARE+ (t-)R SNARE Les boucles de fixation du calcium s'insèrent partiellement dans les membranes contenant des phospholipides anioniques Cellule digestive : 1. Enzyme ou mucus → domaine apical 2. Lame basale → domaine basolateral © EXCOSUP 2022 -8- Exemple à titre indicatif Syntaxine= t SNARE Synaptobrevine= V SNARE Maturation de l’insuline Clivage du précurseur et oligomérisation des sous unités par PH acide et Zn2+ Manteau de clathrine Augmentation de Ca2+= fusion des membrane grâce à la synaptogamine © EXCOSUP 2022 -9-