Transport et triage (sécrétion) Flashcards
Est-ce que le repliement des protéines suit toujours les même règles fondamentales?
Lesquelles sont-elles? (4)
Oui
- Une protéine non repliée n’est pas soluble (chaînes latérales hydrophobes)
- Repliement permet de “cacher” ces résidus hydrophobes en gardant les parties hydrophiles à la périphéries
-
ou Protéine s’agrège avant d’avoir le temps de se replier, elle est insoluble
= irreversible - Protéines chaperonnes (Bip dans le RE) se lient au régions hydrophobes exposées et permettent le bon repliement des protéines qui encourent le risque de s’agréger = 1ère fonction des chaperonnes
Quelles sont les principales protéines chaperonnes dans le RE? (1)
Bip (binding protein)
Quelles sont les protéines qui ne suivent pas la voies de sécrétion et sont retenues dans le réticulum endoplasmique? (3)
Que peut ont en déduire sur un des rôles du RE?
- Protéines participant au fonctions du RE comme la premières Enzymes de glycosilation
- Protéines dont la conformation est incorrecte (mauvais repliement-> permet la vérification par la cellule)
- Protéines multimériques (composées plusieurs sous unités) incomplètes
=> RE opère un CONTRÔLE DE QUALITÉ et s’assure que seules les bonnes prot sont sécrétées
2 rôles majeurs du RE:
- Modification des protéines
- Contrôle de qualité des protéines
Quel est le résultat de la liaison d’une protéine mal repliée à Bip? (= 2 fonctions des protéines chaperonnes)
(+ problématique)
- Stabilisation de la protéine (repliement)
- Rétention sélective de la protéine dans le RE
=> Permet le contrôle de qualité dans le RE
-> problématique retrouvée dans beaucoup de maladies génétiques (mutations dans une protéine => mauvais repliement qui
-détruit sa fonction
-reconnue comme mal repliée et retenue dans le RE -> empêche sa fonction (équivalent de l’absence de la prot)
Quel est le rôle de la Tyrosinase?
Tyrosinase = Ez responsable de la synthèse des pigments dans les mélanosomes
-> normalement intégrée dans le RE, traverse l’appareil de Golgi et entre dans un mélanosome
Quelle mutation de la Tyrosinase mène aux chats siamois?
Tyrosinase thermosensible
-> repliement normal
-> traverse l’appareil de Golgi
-> entre dans les mélanosomes
-> fonctionne uniquement dans un environnement froid (extrémités du corps (froides) du chat deviennent noires, le reste blanc = régions chaudes)
Quelle mutation de la Tyrosinase mène à l’albinisme?
A quoi est dû l’albinisme ?
Mutation suffisante pour retenir la tyrosinase dans le RE
-> Tyrosinase produite se replie moyennement bien (mais pas assez bien pour ne pas être reconnue par Bip)
-> Bip retient la tyrosinase dans le RE
-> Équivalent de l’absence de Tyrosinase
= absence totale de pigments dans les mélanosomes
(système de qualité un peu trop efficace/stricte)
Que se passe-il lorsqu’une protéine supposée être sous forme multimérique ne se lie pas à son partenaire?
Reconnaissance par Bip de la zone qui devrait être un zone d’interaction entre les 2 prot partenaires (avec a.a. hydrophobes)
-> Évite l’agrégation de la prot
-> Rétention de la prot dans le RE
Qu’est-ce qui assure la rétention des protéines chaperonnes dans le RE? (3 protéines chaperonnes)
L’extrémité C-terminale des protéines chaperonne contient une séquence KDEL qui est necessaire et suffisante pour assurer leur localisation dans le RE
Comment tester les rôle des la séquence KDEL des protéines chaperonnes dans la rétention de ces protéines par le RE? (2 expériences)
Expérience 1:
- On fait produire à une cellule une prot Bip mutée à laquelle ont a ôter l’extrémité C-terminale (KDEL)
- Constatation que la Protéine mutée est sécrétée
Conclusion 1: le KDEL de BiP est nécessaire pour sa localisation dans le RE
Expérience Symétrique:
- On fait produire à la cellule une protéine lysosyme (normalement sécrétée) mutée contenant la séquence KDEL ajoutée
- Constatation que la lysosyme mutée est localisée dans le RE
Conclusion 2: une séquence KDEL C-terminale est suffisante pour assurer une localisation dans le RE
Quelle expérience permet de tester de modèle de transport rétrograde des protéines KDEL (2)?
- Purification du RE
- Analyse des sucres portés par les protéines KDEL
Observation: les protéines KDEL du RE portent des sucres typiques du Golgi
En quoi consiste le transport rétrograde de protéines KDEL?
= Transport continu et sélectif des protéines KDEL depuis le-Cis golgi vers le RE (spécifique aux protéines KDEL)
-> fonctionne à l’envers le la voie de sécrétion normale
->Les protéines peuvent sortir du RE mais sont continuellement recyclées du Golgi vers le RE (renvoyées) grâce à la reconnaissance de KDEL
= système ACTIF
Qu’est-ce qui permet de faire en sorte que les protéines chaperonnes ne soient pas sécrétées (et donc de retenir les prot mal repliées dans le RE grâce aux cheperonnes)?
Le transport RÉTROGRADE continu et sélectif des protéines KDEL depuis le Cis-Golgi vers le RE via une reconnaissance par récepteur (à 7 domaines transmembranaires) des prot KDEL au niveau du Cis-Golgi
-> récepteur situé sur la membrane du Cis-Golgi capable de lier la séquence KDEL à l’extrémité C-terminale des cheperonnes
= système de triage qui met en jeux le Cis-Golgi et le RE
Fonctionnement du récepteur KDEL (Cis-Golgi): (5)
- Prot KDEL s’échappent et arrivent dans le Cis-golgi
- Reconnaissance et liaison au récepteur au KDEL sur la membrane du Cis-Golgi de ces prot
- Récepteur concentre les prot KDEL dans des vésicules de transport rétrograde
- Prot KDEL ramenées dans le RE
- Détachement et retour du recepteur KDEL dans le Cis-Golgi
- Combien de citernes sont typiquement présentes dans l’appareil de Golgi?
- Comment la composition en enzyme s’organise-t-elle dans cet appareil?
- 5 à 7
- Enzymes différentes dans les Cis, Médian et Trans-Golgi (au moins 3 compositions enzymatiques différentes le long de l’appareil avec des mélanges dans les zones intermédiaires)
Comment permettre le flux des protéines sécrétées à travers le Golgi tout en maintenant la composition enzymatique des 3 compartiments de l’appareil de Golgi?
(2 modèles hypothétiques et leur distinction)
Aujourd’hui, on ne sait toujours pas lequel de ces deux modèles est le bon !!!!!!!
Quels sont les caractéristiques du modèle de transport vésiculaire des protéines sécrétées? (3)
- Les citernes sont stables
- Les enzymes golgiennes sont retenues dans les citernes
- Les protéines sécrétées sont transportées d’une citerne à l’autre par des vésicules
Quels sont les caractéristiques du modèle de maturation des citernes du Golgi pour les protéines sécrétées? (+ déroulement en 5 étapes)
- Les citernes se forment du coté cis, se changent graduellement en citernes médianes puis trans, qui se désagrègent en permanence
- Les enzymes golgiennes sont transportées en permanence d’une citerne à l’autre (transport rétrograde) via des vésicules de transport (formées par bourgeonnement)
Étapes:
- Bourgeons se forment à l’extrémité des citernes golgiennes
- Formation de vésicules de transport contenant des Ez de glycosylation qui traversent le golgi dans le sens rétrograde
- Fusion de vésicule de Cis-Golgi avec vésicule provenant du RE pour former un nouveau cis golgi
- Vésicule du medium-Golgi fusionne avec l’ancien cis-golgi qui devient un medium-Golgi
- Vésicule du Trans-Golgi fusionnent avec l’ancien medium-Golgi qui devient Trans-Golgi
- Ancien Trans-Golgi se désagrège (perte de ses enzymes et des protéines sécrétées parties vers la surface)
- Expérience de la maturation des citernes du Golgi chez le levure (2):
- Quelles sont les limitations techniques et conceptuelles de cette expérience?
Chez la levure les citernes du Golgi sont séparées les unes des autres
- Une cellule exprimant un marqueur du cis Golgi fusionné à la GFP (vert) et un marqueur trans-Golgi fusionné à la RFP (rouge)
- Visualisation directe de la maturation des citernes du Golgi chez la levure
=> En faveur du modèle de maturation des citernes
-
Limitations techniques:
Résolution optique (200nm): les vésicules sont invisibles (petite taille (50nm), signal faible, bougent vite)
-> on peut voir les compartiments mais pas les vésicules -
Limitations conceptuelles:
Est-ce que le cadre de pensée (modèle, design expérimental, interprétation) est correct ?
-> Doute persiste
- Expérience sur le modèle du transport vésiculaire: (4)
- Quelles sont les limitations techniques et conceptuelles de cette expérience?
Immuno-localisation d’une enzyme golgienne (Man II):
- Localisation d’une enzyme de Golgi (manosidase II)
- Immunomarquage (grains d’or montre la localisation de ManII)
- Compter la quantité des membrane (ManII) dans chaque vésicule et dans chaque citerne
-
Calcul de la densité de grain d’or:
-> Citernes: 1.3 grain d’or/μm
-> Vésicules: 0.15 grain d’or/μm
=> En faveur du modèle de transport vésiculaire ( car plus grande concentration en enzyme golgienne dans les citernes)
-
Limitations techniques:
La cellule est morte, on ne voit qu’une image fixe -
Limitations conceptuelles:
Est-ce que le cadre de pensée (modèle, design expérimental, interprétation) est correct ?
Est-ce que la manipulation est bonne et bien interprétée?
