Endocytose. macropinocytose. Vésicules de taille supérieure à nm de diamètre. Vésicules de taille inférieure à nm de diamètre

Transcription

1 Endocytose

2 Endocytose Pinocytose Vésicules de taille inférieure à nm de diamètre Phagocytose Vésicules de taille supérieure à nm de diamètre macropinocytose

3 Deux aspects au moins à considérer pour le versant fonctionnel: -internalisation de cellules, de particules (protéines, protéines+lipides ) -dynamique membranaire (membrane plasmique notamment) renouvellement modifications de la composition modification locale de la surface

4 Exemples de processus dépendant de l endocytose: -internalisation d aliments, de nutriments -adhésion cellulaire -migration cellulaire -division cellulaire -signalisation cellulaire -élimination de cellules mortes, de pathogènes -présentation de l antigène

5 Différents types d endocytose

6 Différents types d endocytose

7 Les étapes de l endocytose 1: adsorption spécifique de la particule sur la membrane plasmique 2: pénétration avec l invagination de la membrane et vacuolisation de la membrane 3: le détachement et la migration de la vésicule vers l intérieur de la cellule.

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9 Les voies classiques de l internalisation

10 Endocytose dépendante de la clathrine

11 Exemple du LDL lipoprotéine de basse densité (LDL low-density lipoprotein) Une particule contient un noyau de cholestérol estérifié par des acides gras à longue chaîne qui est entouré par une monocouche de lipides composée de phospholipides et des molécules de cholestérol non- estérifiées. Une protéine unique de 500 kda organise la particule et est responsable de l'attache spécifique des LDL aux récepteurs de surface des cellules.

12 Exemple du LDL Endocytose du LDL via son récepteur.

13 Exemple de la transferrine ph~6,5 ph~6 Le cycle de la transferrine

14 Plusieurs questions: Comment l endocytose d un cargo, dépendante de la chlatrine, est-elle enclenchée? Comment s effectue la sélection des cargos? Comment se forme la vésicule d endocytose? Comment s effectue la fission? Comment s effectue la reconnaissance entre la vésicule et les compartiments suivants (endosomes précoces)? Comment s effectue le tri dans les endosomes précoces? voies de recyclage? voie conduisant aux endosomes tardifs?

15 Initiation de l endocytose d un cargo Endocytose dépendante de la clathrine Constitutive Induite par le ligand Modifications post-traductionnelles du cargo

16 Formation de la vésicule recouverte de clathrine

17 La cage de clathrine

18 La clathrine Les puits et les vésicules mantelées sont recouverts sur leur face cytoplasmique de molécules de clathrine. La clathrine est composée d une chaine lourde (190 KDa) et d une chaine légère (25 KDa). Les molécules de clathrine s associent pour former les triskélions: ces trimères de clathrine représentent la forme native de la molécule. Les triskélions s assemblent sous les puits pour former une cage. Les triskélions forment pour cela des hexagones et des pentagones très réguliers.

19 Les triskélions / la clathrine Chaîne lourde Chaîne légère (A) Triskélions de clathrine (microscopie électronique) (B) Dessin représentant un arrangement de 2 triskélions sur la face cytoplasmique d une vésicule recouverte de clathrine. Les chaînes lourdes sont en rouge ou gris, les chaînes légères en jaune.

20 Formation de la vésicule recouverte de clathrine Différentes hypothèses pour l implication du cytosquelette d actine

21 Sélection des cargos Ligand Membrane plasmique Récepteur Cytoplasme COOH AP2 Clathrine

22 Sélection des cargos α β2 σ2 µ2 Structure de l adaptateur de type 2 (AP2)

23 CLASPs: Clathrin associated sorting proteins Sélection des cargos

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26 Endocytose et pathologies: les hypercholestérolémies familiales Les hypercholestérolémies familiales sont des maladies génétiques autosomales dominantes qui touchent 1 personne sur 500. Des mutations touchent le gène codant le récepteur au LDL. Deux types de mutations connues pour empêcher l endocytose des LDL Récepteur sans site de fixation pour le LDL Récepteur sans site de fixation pour les adaptateurs Le résultat est une accumulation de LDL dans le sang.

27 Formation de la vésicule recouverte de clathrine Fission Dynamine: grande GTPase Chez les mammifères dynamines 1 et 2 pour fission des vésicules recouvertes de clathrine

28 Formation de la vésicule recouverte de clathrine Fission

29 La superfamille dynamine

30 Formation de la vésicule recouverte de clathrine résumé Indépendant des cargos

31 Formation de la vésicule recouverte de clathrine et fusion avec les endosomes de tri

32 Le recyclage dans l endocytose dépendante de la clathrine

33 Le recyclage dans l endocytose dépendante de la clathrine Régulation par certains signaux

34 Vers les lysosomes

35 Vers les lysosomes

36 Endocytose et signalisation Ex: régulation négative d une voie de signalisation L internalisation et la dégradation des récepteurs régulent négativement une voie de signalisation: moins de récepteurs à la surface, rupture des interactions avec les éléments de transduction

37 Endocytose et signalisation Ex: signalisation possible à l étage des endosomes Ici, la signalisation peut s effectuer au niveau des endosomes: continuité ou initiation dans certains cas.

38 Cas des cellules polarisées Ex: cellules épithéliales

39 Cas des cellules polarisées Transcytose

40 La phagocytose Cellules phagocytaire Pseudopodes Particule phagocytée

41 Exemple de la phagocytose des bactéries chez les vertébrés Complément Bactérie opsonisée Anticorps Pseudopodes Récepteur aux anticorps Macrophage Récepteur au complément Lysosomes

42 Microfilaments d actine Filaments d actine et phagocytose

43 Reconnaissance des cellules apoptotiques par les cellules phagocytaires Cellule en conditions normales PS PS PS Stress et autres stimuli Cellule apoptotique PS PS PS PS PS PSR PS Macrophage