Système Endomembranaire et Synthèse Protéines

Aug 22, 2024

Cours K2 - Système Endomembranaire

Introduction

  • Le système endomembranaire comprend :
    • Enveloppe nucléaire
    • Réticulum endoplasmique lisse (REL)
    • Réticulum endoplasmique granuleux (REG)
    • Vésicules de transport
    • Vésicules d'endocytose et d'exocytose
    • Lysosomes

Réticulum Endoplasmique (RE)

Types de Réticulum

  • Deux types :
    • Réticulum Endoplasmique Lisse (REL)
    • Réticulum Endoplasmique Granuleux (REG)
  • Ces deux types constituent 50% des membranes intracellulaires.

Distinction entre REL et REG

  • Microscopie Électronique :
    • REG : Présence de ribosomes
    • REL : Absence de ribosomes
  • En microscopie optique, on ne peut pas distinguer les deux.

Structure

  • REL :
    • En coupe transversale, apparence de sacs
    • En coupe longitudinale, arrangements ronds superposés
  • REG :
    • En coupe longitudinale, sacs avec ribosomes visibles
    • En coupe transversale, ronds superposés avec points (ribosomes)

Fonctions

  • REL : Synthèse des lipides
  • REG : Synthèse des protéines
    • Types de protéines synthétisées :
      • Protéines membranaires
      • Protéines lisosomales (enzymes dégradant les substances ingérées)
      • Protéines sécrétées (ex: collagène)

Synthèse des Protéines

Polysomes Libres

  • Synthèse des protéines cytosoliques, mitochondriales, nucléaires et péroxysomales a lieu sur des polysomes libres.
  • Polysome libre : Long filament d'ARN avec ribosomes (appelé "collier de perles").

Synthèse sur le REG

  1. Reconnaissance de l'ARN messager par le ribosome (codon initiateur AUG)
  2. Reconnaissance de la séquence signal par la SRP (Signal Recognition Protein)
  3. Fixation du ribosome sur le REG
  4. Hydrolyse de GTP pour l'ouverture du translocon
  5. Coupe de la séquence signal
  6. Synthèse continue de la protéine
  7. Séparation du ribosome du translocon
  8. Libération de la protéine dans la lumière du REG

Glycosylation

N-Glycosylation

  • Co-traductionnelle : se produit durant la synthèse.
  • Ajout d'unités sucrées à la protéine pendant sa synthèse.

Étapes de la N-Glycosylation

  1. Activation du dolichol sur la membrane du REG
  2. Ajout de sucre (N-acétyl-glucosamine et mannose)
  3. Flip-flop de l'arborescence sucrée vers l'intérieur du REG
  4. Alimentation de l'arborescence avec plus de mannoses et de glucoses
  5. Transfert d'arborescence sucrée sur la protéine
  6. Désactivation du dolichol après utilisation

Contrôle de Qualité

Vérification de la Protéine

  • Vérification de la bonne synthèse et du repliement correct.
  • Enzymes utilisées :
  • Glucosidases : enlèvement des glucoses
  • Calnexine et Calréticuline : vérification du repliement
  • Si non conforme, la protéine est dégradée et une nouvelle synthèse est tentée.

Conclusion

  • Importance de comprendre les différentes étapes de la synthèse des protéines et des modifications post-traductionnelles pour la biologie cellulaire.