TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA-CELLULAIRE

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1 TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA-CELLULAIRE
Lundi 15 octobre 2007 TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA-CELLULAIRE

2 TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA-CELLULAIRE
Les mécanismes moléculaires du transport par membrane et le maintien de la diversité des compartiments Transport à partir du réticulum endoplasmique à travers le Golgi Transport du TGN vers les lysosomes Transport de la membrane plasmique vers l'intérieur de la cellule : endocytose Transport du TGN vers l'extérieur de la cellule : exocytose

3 TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA CELLULAIRE
III - Transport du Golgi vers les lysosomes

4 Lundi 15 octobre 2007 Routage p739 #1 p739

5 A la sortie du réseau trans du Golgi
Lundi 15 octobre 2007 A la sortie du réseau trans du Golgi Lysosomes  mécanisme connu Membrane plasmique  mécanisme inconnu Sécrétion  mécanisme mal connu  #1 p739

6 Lysosomes Sacs d'enzymes uniques Membrane unique hydrolases acides
Lundi 15 octobre 2007 Lysosomes Sacs d'enzymes uniques hydrolases acides pH luminal  5 40 types : protéases, nucléases, glycosidases, lipases, phospholipases, phosphatases, sulfatases Membrane unique laisse passer les produits d'hydrolyse dans le cytosol pompe à H+ protéines membranaires hautement glycosylées (protection des protéases de la lumière) #1 p739

7 Lundi 15 octobre 2007 Lysosomes Si les enzymes s'échappent dans le cytosol, ils ne seront pas actifs puisque pH cytosol  7,2 Entrées Protéines de membrane du lysosome Enzymes lysosomiales Sorties Produits de digestion vers le cytosol Fig 13-31 #1 p740

8 Fig 13-18 3ème éd pH des lysosomes Endosomes Lysosomes #1 p740
Sonde dont la fluorescence dépend du pH Lundi 15 octobre 2007 pH des lysosomes Fig ème éd #1 p740

9 Découverte des lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Découverte des lysosomes Christian de Duve at the Rockefeller University behind a centrifuge equipped with the Beaufay device #2 p740 Prix Nobel en 1974 partagé avec Albert Claude et George Palade

10 Définition des lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Définition des lysosomes Définition biochimique Morphologie très diverse forme taille … Mise en évidence biochimique Présents chez tous les eucaryotes #2 p740

11 Lundi 15 octobre 2007 Visualisation histochimique des lysosomes : phosphatase acide Fig 13-32 #2 p740

12 Lundi 15 octobre 2007 Lysosomes des plantes Grosses vacuoles jusqu'à 90% du volume de la cellule Organite de stockage Contrôleur de la pression pour empêcher la plante de se flétrir Adaptation à manque d'eau, variation de pH, … #3 p740

13 Contenu des vacuoles Caoutchouc Opium Ail Nourriture dans les graines
Lundi 15 octobre 2007 Contenu des vacuoles Caoutchouc Opium Ail Nourriture dans les graines Pigments d'anthocyanine des fleurs … Piège pour les insectes qui pollinisent Poison contre les prédateurs #3 p741

14 Fig 13-33 Vacuole des cellules végétales
Tonoplaste = membrane de la vacuole Lundi 15 octobre 2007 Fig 13-33 #3 p740

15 Augmentation de volume de la cellule sans augmentation du volume du cytosol
Lundi 15 octobre 2007 Fig 13-34 #3 p741

16 Voies de dégradation dans les lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Voies de dégradation dans les lysosomes Enzymes digestives : RE  Golgi  lysosomes Substances à digérer : 3 sources Endocytose : endosomes précoces / tardifs Autophagie : autophagosome  lysosome ou endosome tardif Phagocytose : phagosome des cellules spécialisées (macrophage et neutrophiles) #4 p742

17 Les 2 types de trafic dans les lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Les 2 types de trafic dans les lysosomes Dégradation dans la lumière Endocytose Autophagie Phagocytose (Transport direct dans le lysosome à travers sa membrane) Constituants du lysosome Membrane Enzymes (hydrolases acides) #4 p742

18 Fig 13-35 Trois voies de dégradation dans les lysosomes #4 p742
Lundi 15 octobre 2007 Fig 13-35 #4 p742

19 Tri des protéines lysosomiales dans le TGN
Lundi 15 octobre 2007 Tri des protéines lysosomiales dans le TGN Protéines lysosomiales Hydrolases Protéines membranaires RE  Golgi  vésicules de transport  endosomes tardifs  lysosomes #5 p742

20 Comment se fait la reconnaissance de ces protéines ?
Lundi 15 octobre 2007 Comment se fait la reconnaissance de ces protéines ? Réponse connue pour les hydrolases Signal de reconnaissance : mannose 6-phosphate (M6P) Signal ajouté aux hydrolases Dans le réseau cis du Golgi M6P-r dans le TGN  vésiculation grâce à clathrine et adaptine #5 p743

21 fig 13-36 Structure du mannose 6 P sur une enzyme lysosomiale #5 p743
Lundi 15 octobre 2007 Structure du mannose 6 P sur une enzyme lysosomiale fig 13-36 #5 p743

22 Lundi 15 octobre 2007 La navette du M6P-r Le pH Se lie au M6P à pH 6,5 – 6,7 dans le réseau trans du Golgi Quitte le M6P à pH 6 dans l'endosome tardif Quand le pH des endosomes baisse au cours de leur maturation, l'hydrolase peut accomplir son action Le M6P – r retourne dans des vésicules pour revenir au réseau trans du Golgi pour être réutilisé #6 p743

23 Fig 13-37 (1 de 2) Transport des nouvelles hydrolases aux lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Fig (1 de 2) #6 p743

24 Fig 13-37 (2 de 2) Transport des nouvelles hydrolases aux lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Transport des nouvelles hydrolases aux lysosomes Fig (2 de 2) #6 p743

25 Fig 13-37 (1 de 2) Transport des nouvelles hydrolases aux lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Fig (1 de 2) #6 p743

26 Lundi 15 octobre 2007 La navette du M6P-r Présence de signal dans la queue cytosolique du M6P-r pour assurer la navette Ressemble à la navette du KDEL-r #6 p743

27 Lundi 15 octobre 2007 Erreurs Certaines hydrolases même marquées avec M6P vont à la surface où elles sont récupérées par le M6P-r qui fait un détour par la membrane plasmique Elles reviennent par endocytose spécifique #6 p743

28 Lundi 15 octobre 2007 Pourquoi M6P n'est-il ajouté que sur les hydrolases à destination lysosomiale ? Reconnaissance de l'hydrolase par l'enzyme golgienne qui ajoute le M6P Or toutes les glycoprotéines qui quittent le RE ont les mêmes chaines N-liées  Le signal est ailleurs  C'est un signal patch #7 p743

29 Synthèse du marqueur M6P sur une hydrolase lysosomiale
1ère étape : spécifiquement activé par un signal patch présent sur l'hydrolase lysosomiale 2ème étape : non spécifique Se fait dans le cis Golgi  protège ces mannoses des mannosidases du médian Golgi Lundi 15 octobre 2007 Fig ème éd #7 p743 Mannose 6-phosphate

30 Fig 13-38 (1 de 2) Reconnaissance d'une hydrolase lysosomiale #7 p744
Lundi 15 octobre 2007 Reconnaissance d'une hydrolase lysosomiale Fig (1 de 2) #7 p744 Deux sites Catalytique reconnaissance

31 Reconnaissance d'une hydrolase lysosomiale
Lundi 15 octobre 2007 Reconnaissance d'une hydrolase lysosomiale Fig (2 de 2) #7 p744

32 Pathologie lysosomiale
Lundi 15 octobre 2007 Pathologie lysosomiale Maladies de surcharge lysosomiales Maladies génétiques portant sur les hydrolases  Accumulation des substrats non digérés Désordres neurologiques graves Maladie de Hurler Manque le gène de destruction des glycosaminoglycannes #8 p744

33 Le plus grave : maladie à inclusions (récessif) (1 de 2)
Lundi 15 octobre 2007 Le plus grave : maladie à inclusions (récessif) (1 de 2) Presque toutes les enzymes hydrolytiques manquent  accumulation et inclusion Les enzymes sont sécrétées dans le sang au lieu d'aller dans les lysososmes Mauvais tri dans le Golgi N-acétylglucosamine transférase défectueuse ou manquante Pas de phosphorylation dans le cis Golgi  mauvaise ségrégation dans le réseau trans du Golgi  sécrétion en surface #8 p745

34 Le plus grave : maladie à inclusions (récessif) (2 de 2)
Lundi 15 octobre 2007 Le plus grave : maladie à inclusions (récessif) (2 de 2) L'hépatocyte possède ses enzymes lysosomiales  Autre voie pour diriger les hydrolases vers les lysosomes : laquelle ?? Les protéines membranaires des lysosomes sont triées par une autre voie que le M6P #8 p745

35 Exocytose des lysosomes
Lundi 15 octobre 2007 Exocytose des lysosomes = sécrétion lysosomiale = défécation cellulaire Élimination de débris indigestibles Le lysosome fusionne avec la membrane plasmique Reste marginal #9 p745

36 Cas particulier : le mélanocyte
Lundi 15 octobre 2007 Cas particulier : le mélanocyte Stocke les pigments dans ses lysosomes Ces lysosomes s'appellent mélanosomes Fusionnent avec la membrane plasmique et libèrent leur pigment dans l'espace extra-cellulaire par exocytose Ce pigment est repris par les kératinocytes  pigmentation de la peau Si pas d'exocytose des mélanosomes  albinisme (hypopigmentation) #9 p745

37 Résumé