Les organites impliqués dans le tri et transport des prots

PARTIE 1/ Les organites impliqués dans le tri et transport des prots

INTRO :

Une cell eucaryotes differe d’une cellule procaryot par la presence d’un noyeau mais aussi par la presence dans son cytoplasme de plsrs types d’organites qui sont bordés d’une ou plusieures membranes.

Ces organites sont des compartiment bien séparés dans lesquelles se deoule diverse activité métbalolique. Les organite iompliquee dans le tri et le transport de prot sont le reticulum endoplasmique (RE), l’appareil de golgi et le lysosome.

Le tri des prots commence pendant la traduction de leurs chaines. 2 mecanismes existent :

• 1 : Les prots destinés au cytosol, au noyeau, aux mitochondries, aux peroxysomes et au chloroplaste si chez vegetales, sont synthétisés par des ribosomes libres dans le cytosol. Une fois traduite elles sont libérées dans le cytosol ou elles pourront subir d’eventuelles modification.

Certaines prots presntent seq d’adressage specifique qui les dirige vers mitochondrie ou noyeux ou peroxysome ou cholorplaste. Alors que prot sans seq adressage restetont dans cytosol

• 2 : les prots déstinés au RE, a l’appareil de golgi, aux lysosomes, les prots de la membranes plasmiques ainsi que les prot sécrétés dans le milieu extra-cellulaire sont synthétisés par des ribosomes qui se lient a la membrane du RE.

Ces prots presentent une sequence d’aa specifique appelée sequence signal pour l’adressage au RE.         La traduction debute dans un ribosome dans le cytosol puis des qu’elle est traduite, la squence signal dirige le complexe ribosome/polypeptide en cours de traduction vers la membrane du RE. Ensuite a mesure que la traduction se poursuit la prot passe dans le RE ou elle est remaniée.

La prot peut etre soit libéré dans la lumiere du RE dans le cas d’une prot soluble, soit elle est integree dans la membrane dans le cas de prot membranaire.

Ensuite ces prots vont etre transportés via des vesicules de transports dans l’appareil de Golgi qui les remanie aussi et les trie pour les envoyer vers leurs destination finale.

Certaines prot peuvent rester dans l’appareil de Golgi et certaine peuvent retourner dans le RE. Les autre prots peuvent gagner les lysosomes, la membrane plasmique ou le milieu extracellulaire. Les organites impliquées dans le trajet des prots càd le RE, l’appareil de Golgi et les lysosomes sont mis en communication par le va et viens de vesicule on parle donc de traffic vesiculaire.

Exemple du trajet des prots de sécrétions dans une cellule acineus pancreatique : les cells acineuse pancreatiques sont des cells specialisé dans la secretion d’enzymes de digestion.

En 1960 George Pallad fait experience pour suivre trajet prot de secretion dans une cell acineuse pacreatique. Ils ont injecté des aa (leucines) marquer radioactivement dans unecell acineuse du pancreas et ont suivis cette radioactivité au microscope electronique.

Apres 3 min d’incubation en presence d’aa radiactifs, des prots radiomarqués se trouvent dans le RE. Si l’incubation est poursuivis en presence d’aa non radiactifs (la chasse) les prots radiomaqués sont retrouvés dans l’appareil de Golgi apres 7 minutes puis a proximité de la membrane plasmique et a l’exterieur de la cellule apres 2 heures.

Ces experiences ont permis de connaitre le trajet suivit par les prots sécrétés. Ces prots passent dans le RE puis dans le Golgi, elles sont apres integres dans des vesicules secretoires qui sont ammenés jusqu’à la membrane plasmique ou il y a esocytose de leurs contenues dans la milieu extra-cellulaire.

On parle de voies sécrétoires pour designer a la base ce trajet designés par les protéines sécrétés mais par extension le terme de voie secretoire est souvent aussi employé pour designer le trajet RE, Golgi, exportation meme pour les autres prots (de membranes plasmique…) puisqu’elles empreintes le meme trajet sauf a la fin ou leurs lieux d’exportation diffèrent.

-1/ Le Reticulum endoplasmique

(1) structure du RE

Toutes les cells eucaryotes contiennent un RE qui est le système membranaire interne le plus devellopé. Le RE est un reseau de tubules et de sacs ou citernes bordé d’une membrane. Bien qu’elle soit replié sur elle-même on pense que cette membrane forme une seule couche continue de 6nm d’épaisseur et qui peut representé pres de la moitié des membranes cell.

Cette membrane est continue et delimite un espace fermé qui est ppelé lumiere du RE et qui peut representer jusqu’à 10% du volume cellulaire.

Le RE se presente sous 2 formes structuralement diffs qui correspondent a 2 aspects foctionnels de l’organite. On a le RE rugueux (RER) aussi appelé parfois RE granuleux (REG) qui porte des ribosome sur sa face cytosolique.Le RE lisse (REL) qui ne porte pas ou presque pas de ribosomes.

1. Le RE rugueux (RER)

Sa face externe cote cytoplasme est parsemé de ribosomes, ce RER est organisé en amas de sac applatis appelé saccules ou citernes de 20 à 30 nm de largeur. Le contenue de ces sacs càd la lumiere apparait generalement en clair au MET (microscope electronique a transmission) càd peu dense aux electrons.

La nature et la qté du materiel contenue dans les lumierede ces citernes varie selon le type de cell et le niveau d’activité. Le RER est en continité avec la membrane externe de l’enveloppe nucleaire.

Le RER est notemment abondant dans cells specialise dans secretion des prots (cell acineus pancreatique par ex qui secrete enzyme de digestion, les cells du plasma qui secrete anticorps ou encore les cells qui secerete mucus en bordure du tube digestif). Dans ce type de cells specialisé jusq’a la moitié des ribosomes TOTO sont reliés aux RE

1. Le REL

Il est depourvu de ribosomes. Il se presente sous la forme de tbules a parois lisses de 30 a 60 nm de diametre plusou moins ramifié. Le REL est en contuinité avec le RER et il est particulierement abondant dans les cells qui synthetisent bcp de lipides comme les cells du cerveaux et dans les cells du foie qui sont riche en enzyme de detoxification.

(2) Separation et analyse des elements du RE

Afin d’etudier les fonctions du RE il est indispensable de separer les membranes du RE des autres composants de la cellule.

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