le systÈme endomembranaire -...
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Objectifs pédagogiques
1- citer les compartiments morphologiques du système endomembranaire
2-Citer leurs caractéristiques générales
(aspects microscopiques, localisation dans certaines cellules)
3- Etudier les caractéristiques chimiques et morpho fonctionnelles de
chaque compartiment
4- Déduire/synthétiser les interactions possibles entre les compartiments
du SE d’une part et avec les autres systèmes membranaires cellulaires
d’autres part (Enveloppe nucléaire, membrane plasmique …)
5-Notion de flux membranaires
6- Décrire quelques pathologies humaines liées au dysfonctionnement
du SE
PLAN
INTRODUCTION
A- LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE
A-1- Aspect ultrastructural
A-2- Aspect fonctionnel
B- L’APPAREIL DE GOLGI
B-1- Aspect ultrastructural
B-2- Aspect fonctionnel
PLAN
INTRODUCTION
A- LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE
A-1- Aspect ultrastructural
A-2- Aspect fonctionnel
B- L’APPAREIL DE GOLGI
B-1- Aspect ultrastructural
B-2- Aspect fonctionnel
Réseau canaliculaire
Réticulum Endoplasmique
Agranulaire /Lisse (REL)
Réticulum Endoplasmique
Granulaire ou rugueux (REG / RER)
= Ergastoplasme
PLAN
INTRODUCTION
A- LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE
A-1- Aspect ultrastructural
A-3- Aspect fonctionnel B- L’APPAREIL DE GOLGI
B-1- Aspect ultrastructural
B-2- Aspect fonctionnel
A-2 Composants moléculaires
B-3 Composants membranaires
REG
REL
Caractéristiques ultrastructurales du REG
Le REG est un réseau de citernes garnies deribosomes
REG
Ultrastructure (MET)
•Compartiment : canalicules /cavités aplaties • membrane tristratifiée à 60 Ẳ
Face luminale (lisse)
face cytosolique + ribosomes
Membrane
lumière
• composés solubles dans la lumière
Caractéristiques ultrastructurales
Dans les cellules à grande activité de synthèse protéique les citernes sont dilatées par l’accumulation des produits synthétisés
Ultrastructure (MET)
REL
Compartiment : Cavités circulaires / Tubulaires • Membrane tristratifiée à 60 Ẳ:
Face luminale (lisse) / face cytosolique (lisse)• Composés solubles dans la lumière
Lumière
Membrane
REG REL
Répartition cellulaire et tissulaire
En continuité avec
l’enveloppe nucléaire
•Cell. embryonnaire
• Cell. à sécrétions
peptidiques
• Cell. mitotiques
•Cell. nerveuse
•Cell. Stéroïdes:
• Adipocytes
• Hépatocytes
En continuité avec
Le REG
Les deux réseaux de réticulum (REG et REL) entourent le noyau, le REG se développe à partir de l’enveloppe nucléaire qui en est une citerne spécialisée
Proportions relatives des deux variétés de RE est un indice de l’activité de synthèse de la cellule
Hépatocyte :le RE représente 50% de la surface membranaire totale
13% du volume cellulaire
cell. du pancreas: cellule à sécrétion protéique, le REG représente 60% de la surface membranaire totale
PLAN
INTRODUCTION
A- LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE
A-1- Aspect ultrastructural
A-3- Aspect fonctionnel B- L’APPAREIL DE GOLGI
B-1- Aspect ultrastructural
B-2- Aspect fonctionnel
A-2 Composants moléculaires
B-3 Composants membranaires
Composants chimiques
des membranes du RE
Lipides Protéines
•Enzymatiques
• Riches en acides
gras insaturés
•Peu de cholestérol
• Dolichol
Structurales
•N. Gly . Transferases
•C. Gly. Transferases
•Glycosidases
•PDI
•Peptidases du signal
•Cytochromes (P450)
• R-SRP
• Translocon
• Chapronnes
(BIP)
Glucides •Faible teneur
•Côté luminal
PLAN
INTRODUCTION
A- LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE
A-1- Aspect ultrastructural
A-2- Aspect fonctionnel
B- L’APPAREIL DE GOLGI
B-1- Aspect ultrastructural
B-2- Aspect fonctionnel
Fonctions du REG
• Translocation et élongation des protéines solubles
et des protéines transmembranaires
• Modifications co-traductionnelles
N- et C- glycosylations
Repliements et mise en place de ponts S-S
•Modifications post-traductionnelles
• verification des ponts S-S
aquisition de la configuration en 3D
contrôle de qualité
Synthèse protéique et modifications
co- et post traductionnelles
Fonctions spécifiques au REG
• Translocation et élongation des protéines
• N- et C- glycosylations
• Repliements et acquisition de la configuration en
3D
Les ARNm codant pour des protéines destinées à
l’exportation (solubles ) et des protéines
membranaires sont adressés au REG par le
complexe: PS-SRP
La reconnaissance du peptide signal
par la SRP est le signal de translocation
de la protéine vers la lumière du REG
BIP de fermeture
A la fin de la traduction de l’ARN m, la
Peptidase du signal coupe le PS et la protéine
néoformée devient libre dans la lumière
Fonctions spécifiques au REG
• Translocation et élongation des protéines
transmembranaires
• N- et C- glycosylations
• Repliements et acquisition de la configuration en 3D
Dans la translocation des protéines transmembranaires
des séquences hydrophobes d’arrêt déterminent le nombre
de domaines transmembranaires
Un enchaînement d’acides aminés hydrophobes constitue
les séquences transmembrannaires de la protéine native
NH2
NH2
Fonctions spécifiques au REG
• Translocation et élongation des
protéinestransmembranaires
•Modifications co-traductionnelles
N- et C- glycosylations
• Repliements et acquisition de la configuration en
3D et contrôle de qualité
Synthèse cytosolique d’une chaine osidique
Les sucres sont transportés pardes nucléotides : UDP (Glc NAc, Glucose)GDP(mannose)
Séquences consensus de N- glycosylation
- - - - - - Asn – X – serine -- - - - -Nt Ct
N
- - - - - - Asn – X – Thréonine -- - - - - Ct Nt
N
Synthèse d’une chaine osidique de 14 oses dans le cytosol
Translocation de la chaîne vers la lumière du REG par flip flop
Accrochage de la chaîne au phosphodolichol membranaire
Transfert en bloc de la chaîne sur le N- Asn par une
Glycosyl -transferase
Mécanisme General de la N-glycosylation
élagage de la chaine à 10 oses (perte de 3 glucose et 1 mannose)
par action des Glycosidases
Fonctions spécifiques au REG
• Translocation et élongation des protéines
transmembranaires
•Modifications co-traductionnelles
N- et C- glycosylations
Repliements et formation de ponts S-S aléatoires
Fonctions spécifiques au REG
• Translocation et élongation des protéines
transmembranaires
•Modifications co-traductionnelles
N- et C- glycosylations
Repliements et formation de ponts S-S aléatoires
• Modifications post traductionnelles
Acquisition de la conformation 3D
Verification des ponts S-S
Contrôle de qualité
Clivage des
Ponts S-S aléatoires
Les ponts S-S sont d’abord aléatoires puis les PDI vérifient
le repliement par le maintien des seuls bons ponts S-S
Formation des
Ponts S-S définitifs
PDI
Lumière du REG
contrôle positif:
rétention des protéines dans le REG etbourgeonnement en vésicules de transitionContrôle négatif:
Sortie à travers le translocon et dégradation dans le protéasome.
Le contrôle de qualité détermine le devenir
Des protéines solubles ou membranaires
Résultat de cette activité
Synthèse de
protéines destinées à l’exportation /selon le type cellulaire :
Protéines transmembranaires de la mb Pl et du SEM
(Translocon , R-SRP, perméases
Hormones (ilots de Langerhans , foie …)/
Neurohormones :hypothalamus…
Enzymes digestives: acini pancréatiques
Anticorps: plasmocytes
MEC: Collagène (fibroblaste)
Protéines périphériques externes de la membrane
plasmique (Fibronectine, laminine) et protéines internes
des cytomembranes