COURS 10 : Cytosol — Trafic des acides nucléiques

Cytosol

I-.Introduction

Il y a 2 types de possibilités pr les trafics à l’int des cellules de manière principale soit en passant par un système de vésicules, soit directement par le passage de molécules qui vont traverser le cytosol à l’aide ou non du cytosquelette.

Aussi appelé le hyaloplasme, il rempli tout l'espace qui n'est pas occupé par des organites (reticulum, app de Golgi etc) dans une cellule.

II-Composition

Il correspond à un volume d'environ 54% = un peu plus de la moitié du vol cellulaire (cas d’un hépatocyte : le foie) , variable d'un type cellulaire à un autre , de la quantité d’organites présents et de l'activité de la cellule.

Quand on fait une centrifugation de cytosol et on récupère le surnagent final ap ttes les centrifugations de broyats de cellules qui correspond au cytosol, très riche en eau (85%) et il contient de très nombreuses substances chimiques qu’elles soient organiques ou non organiques, des macromolécules, des molécules simples issues de digestion de molécules plus complexes qui auraient été endocytées cas des acides aminés, acides gras, de sucres simple ou de mol de type glycérol. On trouve aussi des ions (sodium, calcium, potassium, magnésium...) des ions en plus petites quantités mais néanmoins très importants.

Ces ions sont rentrés soit pas le biais de vésicules soit par l'intermédiaire de molécules de transport.

Ce cytosol contient aussi des resserves sous forme d'inclusion lipidique, qui est la forme de stockage des lipides. Ces inclusions sont dut au fait que ces lipides sont hydrophobe et dans un milieux qui contient de l'eau ces lipides vont formés des inclusions.

L'autre mise en réserve de substance c'est du glycogène qui est la forme principale de stockage des sucres dans les cellules animal.

Évidement dans le cytosol on va retrouver des enzymes en quantité extrêmement importante ( par millier ). Enzymes qui vont agir sur le métabolisme ( anabolisme+catabolisme).

On retrouve aussi des acides nucléiques sous la forme d'ARN entre autres. On va retrouver des acides nucléiques associés a des protéines ce que l'on appelle des RIBONUCLEOPROTEINE (RNP).

Évidement on va retrouver ce qui sert a la fabrication des ces acides nucléiques càd des nucléotides.

Enfin on va retrouver des édifices macromoléculaires qui sont l'un des constituants majeur de ce cytosol. Ces édifices macromoléculaires vont représenter et former ce que l'on appelle le cytosquelette.

Ce cytosol en fonction des conditions et en particulier des interactions que sont susceptible de faire les protéines qui sont a l'intérieur de ce cytosol et bien ce cytosol va avoir des consistances variable :

En effet il peut être plus ou moins visqueux et en particulier lorsque les interactions entre les protéines fibreuses et les protéines globulaires pressent dans le cytosol sont fortes. Le cytosol va alors prendre l'aspect d'un gel, a l'inverse lorsque les interactions sont plus faible et bien on aura un cytosol que sera au contraire plus fluide. A l'intérieur même d'une cellule on peu avoir des régions où la consistance est différent. Ces consistances peuvent variés assez rapidement et ces modifications de consistance sont à l’ origine de certains mouvements de quelques organites.

Les fonctions de ce cytosol sont multiples. C'est dans ce cytosol que vont ce faire de très nombreuses réactions du métabolisme. De très nombreuses voix du métabolisme vont commencer dans le cytosol et certains entre elles vont ce poursuivre et ce terminer dans le cytosol et d'autres vont éventuellement ce poursuivre dans d'autres compartiments.

Il va y avoir un début de métabolisme de certains macromolécules et soit elle va ce terminé dans le cytosol soit au contraire après adressage et bien ces macromolécules poursuivrons leur formation dans d'autres compartiments.

Les principales fonctions sont donc les réactions de métabolisme qui sont en autres le métabolisme du glucose et la production d'énergie.

Autre fonction c'est la synthèse de protéines avec éventuel modification de cette protéine et leur adressage.

Une dernière fonction que est le dégradation des protéines. Les protéines sont fabriquer, elles sont une durée de vie limité et puis vont être dégradées. Évidemment la vitesse de dégradation participe a la quantité pressent de cette protéine dans la cellule.

En ce qui concerne le métabolisme du glucose et la production d'énergie. Vous savez que lorsque le glucose entre dans la cellule grâce a un certains nombres de transporteurs, ce glucose

va être très rapidement transformer en glucose-6-phosphate. C'est une transformation qui consomme de l'énergie sous forme d'hydrolyse ATP. C'est le début d'un phénomène que l'on appelle la glycolyse. Cette glycolyse ce déroule entièrement dans le cytosol et c'est un processus qui ne consomme pas d'oxygène.

Le cytosol est le lieux de synthèse des protéines. Il est le lieux où va s'effectuer le début de la synthèse des protéines et ce quelque soit le devenir des protéines.

La première étape de synthèse est un phénomène d'activation des acides aminés. En effet chaque acides aminés va devoir être activé en ce liant a une molécule que va servir a le transporter qui sont des ARNs de transfert. Cette première réaction d'activation est d'ailleurs une réaction gourmande en énergie.

On considère que le cytosol est le site de synthèse de la totalité de ses propres protéines. Les enzymes qui sont présentes, les constituants du cytosquelette, et bien sont synthétiser dans le cytosol. La majorité des protéines que l'on retrouvera dans les mitochondries, que ce soit des protéines de la membrane, des protéines de la matrice, sont aussi synthétiser dans le cytosol.

La quasi totalité des protéines contenu dans le noyau, dans le nucléoplasme, les enzymes en particulier nécessaire aux différentes machineries de la réplication et de la transcription sont synthétiser le cytosol.

Les protéines de type extrinsèque de la face cytosolique de la membrane sont aussi synthétiser dans le cytosol.

Les protéines G qui sont capable d'hydrolysé le GTP sont aussi synthétiser dans le cytosol.

Le cytosol est non seulement le dite de début de synthèse de toutes les protéines et la totalité de la synthèse de certains autres protéines. Ce cytosol est aussi le lieux d'adressage des protéines.

Il existe dans le cytosol des protéines qui sont spécialiser dans la reconnaissance de séquences spécifique d'adressage.

Que ce soit de l'adressage pour permettre la poursuite du synthèse dans le réticulum ou que ce soit l'adressage vers d'autres compartiments et en particulier vers le noyau.

Il existe des facteurs spécialisés dans le cytosol capable de reconnaître des séquences, c'est le cas de la SRP pour permettre l'adressage vers le réticulum ou c'est aussi le cas pour d'autres facteurs de reconnaissance comme les séquence de type NLS qui sont les séquences d'adressage vers le noyau.

Il y a dans le cytosol ces facteurs de reconnaissance capable de ce lier a ces séquences spécifique d'adressage et de conduire les différents protéines vers leur destination.

Non seulement donc le cytosol est le lieux de synthèse du moins en partie de certaines protéines, leur lieux d'adressage aussi mais c'est aussi le siège de modification de protéines soit pendant soit après leur formation.

Il y a des très nombreuses modifications susceptible de changer ou de modifier les protéines. Il y a des centaines de modifications possible qui peuvent toucher les acides aminés. Modifications qui vont être des modifications de type biochimique et qui vont modifier les acides aminés.

Parmi les modifications les plus fréquentes on peu trouver des phénomènes de phosphorylation et de déphosphorylation. Modification par accrochage ou enlèvement de groupements phosphates, ceci va ce faire dans le cytosol.

Il peut y avoir des modifications par méthylation, par sulfatation ( ajout de groupements sulfates ), des phénomènes d'acétylation, des phénomènes de carboxylation etc … .

De très nombreuses modifications qui vont toucher les acides aminés vont ce faire grâce des enzymes spécifique dans le cytosol.

Il y a aussi d'autres modification comme l'enlèvement d'acide aminé de type méthionine.

Il y a aussi le phénomène d'accrochage de sucre.

•Phénomènes d'oxydation ,

•(Les très nombreuses modification des acides aminées vont se faire grâce a des enzymes spécifique, dans le cytosoles)

•Enlévement d'un acide aminée de type méthionine

• Modification d'O-glycosylation dans le cytosol, (glycosylation = accrochage de sucres sur les protéines qui devient une glycoprotéine). La N-glycosylation dans le RE et dans l'appareil de Golgi. (La 0-glycosylation ne se produit que dans l'appareil de Golgi)

•La plupart des protéines ont une séquence en acide aminée et dans un deuxieme temps une acquisition d'une conformation dans l'espace qui sera a l'origine de sa fonction et de son activité , ces modifications d'acquisation de conformation tridimensionelle et eventuelemnt des depliements vont se faire dans le cytosole grâce à des proteines spécifiques présentent,

• Ubiquitination : accrochement de molécule d'ubiquitine qui interviendra comme message de dégradation de ces protéines,.

• L'accrochage d'acides gras (chaîne carbonée, succéssion de CH2) sur des protéines permet l'ancrage de ces protéines de façon révérsible ou non sur la face cytosolique de la membrane plasmique. C'est un phénomène qui est l'isoprénylation , parmis les différent phénoménes, on a la farnélysation qui est un type particulier se qui permet d'ancrer des protéines mais pas uniquement sur les membrane plasmqiue car c'est vrai aussi conserner les molécules qui

viendront s'ancrer dans membranes des compatiments endomembranaires (Reticulum ou Appareil de Golgi), et l'enveloppe nucléaire.

Dans le cytosol (mais pas uniquement, aussi dans le noyau) vont avoir lieu des phénomènes qui sont contrôlés par des protéines: protéines de chocs thermiques (heat shock protein HSP). Elles appartiennent à une famille de molécules dites chaperonnes.

Ces HSP vont permettre un certain nombre de modification ou de changements, il y a de nombreuses molécules intracellulaires qui sont contrôlé par ces protines. Phénomène d'adressage de modification post-traductionnelle (ex: acquisition de la conformation tridimensionnelle des protéines), et des mécanismes de dégradation des protéines.

Ces protéines ont été découvertes chez les levures. Elles ont était mis en évidance quand on les soumettait à des augmentations de température on les voyait apparaître de dans le cytoplasme, ces phénomènes d'apparition, se manifestait ensuite par la diminution de la synthèse d'autres protéines .

Elles existent et interviennent de façon naturelle , dehors des phénomènes de stress chez tous les organismes vivants et elles n'apparaissent pas uniquement après des chocs thermiques mais aussi après des phénomènes de stress cellulaires et elles interviennent dans des mécanismes physiologiques. diminution de la synthése d'autres protéines car il y'avait induction , synthèse de nouvelles protéines, modification de la conformation spatiales des certaines protéines avec perte d'activité des proteines et que tous ceci était lié a l'apparition de protéines de chocs thérmiques ou provique l’agrégationd de protéines qui peuvent être dengereus pour la protéine. Elévation de la température (quelques degrés) : apparition (transitoire) de protéines chaperonnes (il y avait une augmentation de la transcription de certains gènes et en particuliers augmenation de la sy thése d'HSP en quantité importante)

Ces protéines de chocs thermiques : protéines HSP (Hit choc Protéine) apparaissent après des stresses cellulaires. Il y a différents types des HSP :

1. constitutive (l'ubiquitine), présentes dans les cellules à l'état normal.

2. inductible elles apparaissent après un certain nombre de stress.

Elles sont toutes capables de fixer l'ATP (activité ATPasique) sauf l'ubiquitine et sont extrêmement bien conservées au cours de l'évolution (on les retouve des levures, jusqu'au mammifere) avec des différences dans leur structure assez faible, cela indique qu'elles ont des rôles essentiels dans la vie des cellules.

Un certains nombre d'agression des cellules , pas uniquement les augmentation peuvent conduire a la synthése d'HSP, Infection virale, cellules soumises à des toxine, substance médicamenteuse, l'hypoxie (= anoxie, état au cours duquel l'apport d'oxygène aux cellules d'un tissu vivant est insuffisant), suite à ces phénomènes les cellules produisent des HSP inductibles qui vont donc essayer de palier ces infections ou ces stresses.

PM variable (de 10 à 110 kDa) qu'on retrouve un peu partout dans la cellule . On en retrouve dans le cytosol et dans la lumière du RE, dans les lysosomes, mitochondrie et noyau.

HSP : molécules chaperonnes car elles ont pour fonction de contrôler l'intégrité d'autres protéines cellulaires.

Les fonctions des Hsp :

•Ex : acquisition de la structure tridimensionnelle des protéines. L'arn messagers est lu par des ribosomes, la protéine est en cours de formation (constitution en acide aminée) et elle se lie à des chaperonnes ou co-chaperonnes qui la forcent à se replier pour obtenir la structure tertiaire et son activité . Les chaperonnes vont ensuite quitter la protéine et d'autres vont prendre la place pour atteindre la structure quaternaire (lorsqu'il y'a assemblage de plusieurs polypetide). Pour chacune de ces étapes : molécules de type HSP.

•Le désassemblage des revêtements de certaines vésicules , ex du manteau de clathrine et les adaptines, est dû à une molécule de cette famille . (Ces vésicules qui proviennent du bourgeonnement de l'appareil de Golgi ou du reticulum , ou de vésicule provenant de l'endocytose, très rapidement après leurs internalisation et leurs détachements des compartiment du manteau ,ces molécule vont se détacher)

Très rapidement apprêt leur internalisation ou leur détachement du compartiment ou elles viennent, ces molécules du manteau vont ce détacher de la vésicule (déshabiller la vésicule) et ceci ce fait entre autre grâce à une molécule de type HSP qui est une HSP constitutive présente en permanence et qui est l’HSP 70. Et les vésicules de clatrines vont être réutilisées pour le bourgeonnement ou l’endocytose d’autres types de molécules.

Ces molécules de HSP fonctionnent grâce à de l’énergie, en effet ces molécules sont capables de fixer de l’ATP, elles possèdent une activité ATPasique qui est indispensable à leur fonctionnement.

Autre fonction de ces molécules de type HSP, pour d’autres molécules, ex : HSP 90, c’est molécules vont permettre la fixation de certaines hormones sur leur récepteur nucléaires. Nous le reverrons sur le cours sur la communication il y a possibilité pour certaine hormones d’entrer dans le noyau et de venir ce fixer sur des récepteurs qui sont dans le noyau pour modifier l’expression d’un certain nb de gènes. La fixation de ces hormones en particulier les hormones stéroïdes, sur leur récepteur (1h01min45s…air)e passe par desz molécules caprones en particulier des molécules de types HSP 90.

Autres fonctions du cytosol : la dégradation des protéines.

Le cytosol est le siège de la protéolyse cytosolique, qui est nécessaire pour la vie des cellules, en effet toute les cellules sont soumises à un renouvellement : turn-over qui permet apprêt le renouvellement et la synthèse de la protéine, ça dégradation au boue d’un certain temps.

Les cellules soient normale ou pas, elles ont toutes une duré de vie limité qui est plus ou moins longue selon les protéines, ça vas de qlq minutes à, qlq heurs selon les protéines.

Lorsque les protéines arrivent à leur fin de vie, les protéines vont donc être dégradées par des systèmes de protéolyses. Ceci concerne la quasi-totalité des protéines que ce soit les protéines de : la régulation de la croissance, celles qui interviennent dans la division cellulaire, toutes les enzymes qui interviennent dans les réactions du métabolisme à, un moment donné elles vont être dégradé.

Ceci est importent car la concentration de protéines qu’on retrouve » dans une cellule, dans un noyau ou un compartiment particulier comme le noyau, peuvent être modifié très rapidement et dépendent évidemment de la vitesse de synthèse de la protéine et dépend aussi beaucoup de sa vitesse de dégradation. Si la protéine est dégradé aussi vite qu’elle est fabriqué, vous allez en trouver très peut dans les cellules.

Ceci est extrêmement importent comme paramètre à prendre en compte pendent les phénomènes de concentration des protéines dans les cellules. → Sunthèse → durée de vie → dégradation.

Cette protéolyse utilise deux vois :

Le système faisant intervenir des protéases à pH acide : Nous verrons que ce que l’on trouvera dans certain compartiment cellulaire comme les

lysosomes dans le quel il y a des enzymes protéolytiques qui ont un pH optimum d’activité qui est un pH acide, que l’on retrouve aussi dans les vacuoles d’autophagie.

Le système à pH neutre : Ce sont des protéases qui vont intervenir dans un système complexe qui est le système du

protéasome. En effet dans le protéasome il va y avoir une association sous forme d’un complexe de protéines qui sont organisé en forme de structures particulières qu’on appel les protéasomes et qui ont une forme la mieux connu qu’on appel les protéasomes, et qui sont observable en microscopie électronique.

Sachez qu’il existe aussi d’autre protéase qui fonctionnent à pH neutre, il n’y a pas que le système du protéasome, en particulier :

Des exopeptidases donc des enzymes susceptibles de couper les peptides à leurs extrémités et qui sont calcium dépendent (on besoin du calcium comme catalyseur)

Il y a également ce qu’on appel les caspases, mis en jeux lors de phénomènes de mort cellulaires programmée ou apoptose

En fin il y a à l’intérieur de compartiments des enzymes spécifiques capables de faire de la protéolyse.

Chaque protéine a une durée de vie limité, ce qui signifie qu’il existe bien quelque part des signaux indiquent au système de dégradation la duré de vie de ces protéines.Effectivement on a pue mettre en évidence des signaux particuliers qui vont contrôler la durée de vie des protéines. Parmi ces différents signaux qui vont intervenir :

Il y a la nature du premier acide aminé de la séquence Ou la présence de séquences particulières à l’intérieur des protéines qui vont être des

signaux de durée de vie des protéines :C’est le cas de la séquence P E S T : constitué d’une proline, d’un acide glutamique,

d’une sérine et d’une thréonine, qui est une séquence qui va être une information de la

Hilarant !!

durée de vie de la protéine. Ce n’est pas la seul, il y a d’autres séquences plus logues qui sont susceptibles d’intervenir comme signaux de fin de vie pour une protéine.

C’est le cas d’une D.box (dégradation boite) une séquence de 9 acides aminés, et elle aussi à une information sur la durée de vie de la protéine. Dalleur cette D.box c’est LE signale que l’on peut retrouver de durée de vie pour les molécules de type cyclines.

Sacher qu’il y a des acides aminés qui vont favoriser et augmenter la vitesse de dégradation. Que parmi les constituent des protéines, il y a des acides aminées qui sont plus tôt :

Hautement déstabilisent c’est le cas de l’isoleucine Qu’autres qui le sont moyennement c’est le cas de la leucine Et d’autres au contraire ils vont avoir plus tôt un rôle stabilisent c’est le cas de la

méthionine

En fonction du nombre de ces acides aminés, on aura des protéines qui seront plus tôt à durée de vie longue ou en contraire à durée de vie limitée.

En ce qui concerne le système du protéasome, les étapes de la protéalise par le protéasome sont les suivantes :

Sur les protéines qui sont destinées à être dégradées, quelque soit leur origine (qu’elles viennes de protéines qui ont était synthétisé dans le cytoplasme ou des protéines qui proviennent du réticulum voire des protéines qui ont était endocité dans des cellules), ces protéines vont subir des phénomènes d’accrochage de groupements qui sont des molécules d’ubiquitines qui sont des molécules qui vont donner le signale de l’adressage de ses protéines vers le système du protéasome. Ces ubiquitines vont ce fixé dur les molécules destinées à être dégradés de façon covalente sur les résidus lysines de ces protéines.

Cette ubiquitine est une petite protéine d’un poids moléculaire de 8,5 KD présente dans toutes les cellules eucaryotes.

C’est une molécule ubiquitaire, d’où sont nom ubiquitine. Les protéines qui sont ainsi ubiquitinilé, vont être dirigé vers cette structure sous forme de

tonneau ce qu’on appel le protéasome et vont être incéré dans ce tonneau. Le tonneau étant constitué d’enzymes protéolytiques, et passage de ses protéines à

l’intérieur ce tonneau va aboutir à la formation de protéines en petit morceau sous forme de peptides. Les protéases qui sont à l’intérieur et qui constituent ce protéasomes vont dégrader les protéines en petit peptides.Ces petit peptides vont être pris en charge en suite soit :

Des enzymes à pH neutre c’est les fameuses exopeptidases qui sont calcium dépendent. Et ces petits peptides vont être transformés en acides aminée qui pourront :

Soit être transformé en pyruvate selon leur nature et aboutir à la formation de l’énergie dans les mitochondries.

Soit acides aminés qui vont être réutilisé dans la cellule pour former d’autres protéines.

Ou bien les peptides prennent une deuxième voie, ce sont les protéines qui ne sont que partiellement hydrolysée, et qui irons vers la voie de dégradation à pH acide càd vers le système lysosomale.

Les molécules d’ubikuitines vont êtres relarguée dans le cytoplasme et pourron être réutilisé. Elles seront reciclée pour permettre leur fixation dans d’autres molécules de protéines qui sont à dégrader.

Ce phénomène d’ubikuitinilation peut être réversible ou irréversible selon l'origine et le devenir des protéines.

Le phénomène sera irréversible et conduira les protéines de facto vers le proteasome ou il est réversible et les protéines ne sont pas dirigé vers le proteasome .

C’est le cas pour un ceratin nombre de protéines en particulier transmembranaires. Pour des récepteurs membranaires ce phénomène sera réversible ils peuvent être ubiquitinilé et cette ubiquitinilation sera soit réversible et permettre le recyclage de ces récepteurs soit ce phénomène est irréversible ce qui entrainera ces récepteurs vers un mécanisme de degradation vers le système du proteasome ou le système lysosomiale.

Ce phénomène d'ubiquitinilation peut être suivi par un phenoméne de désubiquitinilation qui permettra le recyclage de ces récepteurs dans la membrane plasmique.

Il y a un cas particulier ou le phénomène de dégradation et de l'intervention du proteasome est important c le cas de certaines d'infection virale, les protéines virales codé par le génome du virus, ces particules virales vont être dégradées partiellement par le système du protéasome, c'est un système important pour la défense immunitaire.

En effet c'est particules virales vont rentrer a l'intérieur de la cellule par des mécanismes de transporteurs particuliers et ces peptides et une fois lié au récepteurs vont enter dans la cellule, une fois enter ds la cellule ce peptide va être conduit vers le système du proteasome et permettre une dégradation partiel de cette protéines virales ces petit peptides vont être ensuite dirigées vers le RE où il va y avoir prise en charge de ces peptides viraux par les complexe majeur d'histocompatibilité CMH Il existe 2 type de complexe majeur d'histocompatibilité les CMH1 et le CMH2 elle s'associe aux peptides et l'ensemble sera transporter vers la membrane plasmique où il sera exocyté dans le milieu extacellulaire il va être présente à des cellules de l'immunité les lymphocytes de type T qui comprennent des récepteurs spécifique que l'on appelle le CD8 + il sont capable de reconnaitre ce CMH1 Ce système constitue un des moyens de défense contre l'infection virales Le LB va prendre en charge cette antigène et être capable de synthétiser des anticorps dirigés contre cette antigène Donc ce système de dégradation est soit lié a des mécanismes de défense

Il va aussi intervenir dans la cas de la formation de protéines anormal, elle pourront aussi être dégradée par le système du protéasome, elles peuvent apparaître quand les cellules sont soumissent à des stresses de température mais aussi des stresses d'agents chimiques ou de manque d'oxygène être des erreurs de traductions

IV-Autres acteurs importants dans le cytosol

A)Les protéines G

Les protéines G (pour guanine) sont capables de fixer des nucléotides comme le GTP où le GDP (diphosphate) et elles sont capables de les hydrolyser en phosphates ce qui va permettre la création d'énergie puisque les liaison qui sont ds ces éléments sont particulièrement riche en énergie.

Il y a deux familles Elles sont fabriquées dans le cytosol et certaines peuvent être modifiées (certaines d'entre elles)par accrochage d'acides gras, elle vont êtres ensuite adressé vers leur compartiment où elles seront insérés dans la membrane pour celles destinées à s'insérer dans les membranes grâce aux résidus d'acides gras absolument nécessaire pour que la protéines G est une activité fonctionnelles c'est vrai pour la plus parts des protéines G pas pour toute (on verra que dans le cas de la dynamine par exemple il n'y a pas nécessite d'accrochage dans la membrane Cette accrochage est temporaire, c'est la cas pour la plupart des petites protéines G mais c'est le cas de façon quasi permanent pour les grandes protéines G)

1-Les protéines G hétérotrimériques

Pour les grandes protéines G, elles restent en permanence dans ces membranes.

Elles contiennent 3 sous unités : , et et elles interviennent essentiellement dans laα β γ transduction de signaux; en général chimiques hydrosolubles qui vont être reconnues par des récepteurs qui sont des récepteurs couplés aux protéines G.

En général ces récepteurs sont des protéines qui ont 7 domaines transmembranaires, (qui sont capables de fixer une grande protéine G et de l'autre coté un ligand. Il va transduire le signal de l'extérieur vers l'intérieur.) Un certain nombre de protéine G peuvent être inactivé de façon irréversible (en particuliers par les toxines bactériennes. Comme la toxine du choléra ou de la coqueluche inactivent de façon irréversible un certain nombre de récepteurs aux protéines G

Ces protéines sont Soit associée à la membrane plasmique ou associée à d'autres compartiments endomembranaires et participent au flux de membrane, régulations des flux de membranes à l'intérieur des cellules.

2-Les petites protéines G monomériques (un seul monomère)

Elles ont des rôles variés, des structuresvariers qui compose une super famille. Elles sont toutes regroupé dans une meme car elle sont susceptible d'hydrolysé gtp ou gdp et qui sont monomérique, c'est donc une famille très hétérogènes.

(Cf poly)Les familles de petites protéines g:

• ARF vont permettre de contrôler la formation du manteau de cotomère de certaines vésicules et intervenir dans le phénomène de bourgeonnement. Vont déterminé la façon dont les coatoméres vont êtres fixer pour permettre les phénomènes de bourgeonnement

• Rab intervient dans le ctrl de flux de membranes. Fusion des vésicules avec leur compartiment dit receveur. Lors de la formation de vésicules elles vont fusionné avec leur compartiment ,ces protéines vont vérifié si c'est la bonne vésicule qui fusionne avec le bon compartiment.

• Ras : famille de molécules qui vont intervenir dans la réponse aux facteurs de croissance cad activé par des facteur de croissance. Conduisent après une cascades de signaux à des modifications de la prolifération des cellules et surtout sur des mécanismes du cycles cellulaires

• La dynamine : C'est de molécules contrairement au précedent qui ne sont pas accroché a la memebrane ,inséré dans la membrane. Elle sont impliqué dans les phénomenes d'endocytose nottament d'internalisation de vésicules, que sa soit des cavéoles mais aussi de vésicules provenant de bourgenement issue de l'appareil de golgi à vésicules de clathrines.

• Rho et Rac interviennent dans l'organisation du cytosquelette. (que l'on reverra dans le cytosquelette, il vérifient leurs intégrités entre autre du cytosquelette.)

B)Le calcium et les molécules associées au calcium

Le calcium, ions bivalents, a un rôle prépondérant dans la vie des cellules, un certain nombre de phénomène est dû à la variation de la concentration en calcium à l'intérieur de la cellule.

Le calcium sert de catalyseur pour un certain nombre d'enzyme (nucléase) elles sont calcium dépendant. Activation d'enzymes (noyau ou cytoplasme), de protéines (qui elles même régulent activité du génome nucléaire, en particulier sur des facteur de transcription ou qui contrôle le cycle cellulaire). Il va intervenir dans le cytosqueltte en particulier sur les protéines contractiles. Il est nécessaire pour la formation de certains types de jonctions cellulaires.

On le retrouve dans les mitochondries sont des lieux de stockage de calcium comme le RE rugueux (dans la lumière) et l'enveloppe nucléaire puisque c’est une émanation du RE ruguex et dans la lumière de l'appareil de Golgi. Le calcium est stocké dans les cellules (il peut y avoir des hausses de concentrations)

Dans le cytosol la concentration du calcium varie en fonction des l'entrées et des sorties (phénomène de transport sur la membrane plasmique). Ce essentielement les variations de concentration dans le cytosol qui vont être à l’origne des sont activité (le cytosl).

Ce calcium peut intervenir directement sur des protéines (en particulier membranaires) permettant des phénomènes de fusion de vésicules et ainsi des phénomènes d'exocytose.

Contrôle aussi les systèmes contractiles necessaire au déplacement des cellules.

Le calcium intervient aussi dans les phénomènes de contraction musculaire.

Certaines jonction cellulaires sont directement dépendent de la présence de calciume dans les cellules.

Il existe dans le cytoplasme une protéine qu'on appelle la calmoduline, lorsqu’elle fixe du calcium elle va être activée. Protéine capable de fixer 4 ions calciums. Lors ce qu’elle sera activé elle joue un rôle pivot dans de nombreuses voies métaboliques dans sa capacité à fixer les molécules de calcium. Inactive quand elle ne fixe pas le calcium. Sur 4 sites de fixation : activée. La calmoduline (un protomère faisant partie des ATPases de la membrane plasmique) permet d'agir sur des protéines qui interviennent sur la fusion des vésicules (flux de membrane) dans les phénomènes avec cytosquelette, phénomène contractile, permet la mobilité des cellules.

Fait intervenir des phosphatases ou des kinase pour la phopho et la déphosphorilation, des protéines du cytosole ou du nucléoplasme.

Phopodiestérase

Second messagé, en particuloier l’AMP cycliques qu’on appel les adényles cyclases.

Soit le calcium agit avec la calmoduline sur les enzymes ,soit de manière direct dans les phénomènes de flux membranaire ,d'exocytose et sur tout ce qui système contractile (qui vont intervenir dans la mobilité de cellules et contraction musculaire), et sur des transport des vésicules et des mécanismes de jonctions qui sont calcium dépendant.

(Il Intervient sur le transport intracellulaire, dans les cellules. Musculaires pour leur contraction et dans les jonctions ainsi que dans l'activité d'enzymes, nombreuses voies métaboliques sur les kinases ou phosphatases, phosphorylation et déphosphorylation mais aussi sur les phosphodiestérases, synthèses de polymères ou sur des molécules qui interviennet dans la formation de second messager en particulier l'anpcyclique que on appelle anpcyclases.)