Les peroxysomes sont des organites cellulaires délimités par une seule membrane d'enveloppe, ils ne font pas partie du système endomembranaire.

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1 Les peroxysomes sont des organites cellulaires délimités par une seule membrane d'enveloppe, ils ne font pas partie du système endomembranaire. 1

2 Ils utilisent l O2 dans 3 voies métaboliques: la β-oxydation des acides gras à très longue chaîne la production puis la dégradation du peroxyde d'hydrogène (ou H2O2) l hydroxylation de molécules. 2

3 Les enzymes du peroxysome Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 3

4 B- La cellule pancréatique : une unité fonctionnelle 4

5 1- Échanges et transformations de matière dans la cellule pancréatique 5

6 a- Aspects expérimentaux; les expériences de Palade (Nobel 1974) (INTRACELLULAR ASPECTS OF THE PROCESS OF PROTEIN SECRETION) 6

7 Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome II Appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries. Paris : Hermann. 7

8 Fig 9-46 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 8

9 Rieutort, M., (1982). Physiologie animale ; Les cellules dans l organisme. Paris : Masson. 9

10 Rieutort, M., (1982). Physiologie animale ; Les cellules dans l organisme. Paris : Masson. 10

11 Breuil, M., (2007). Biologie 1ère année BCPST-Véto. Paris : Edition Tec & doc, lavoisier. 11

12 Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome 1I Appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries. Paris : Hermann. 12

13 Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome 1I Appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries. Paris : Hermann. 13

14 Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome 1I Appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries. Paris : Hermann. 14

15 Isolement de microsomes rugueux et lisses à partir du reticulum endoplasmique Fig 12-39(A) Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. 15 (4ème édition).

16 Microsomes rugueux Fig 12-39(B) Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 16

17 Reticulum endoplasmique rugueux et microsomes rugueux 17

18 Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome 1I Appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries. Paris : Hermann. 18

19 Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome 1I Appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries. Paris : Hermann. 19

20 b- Les différentes étapes de la sécrétion 20

21 α- Absorption des acides aminés 21

22 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (1986). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. 22

23 β- La synthèse des protéines = protéogenèse 23

24 La protéogenèse est l ensemble des réactions biochimiques qui, utilisant comme matériaux les acides aminés, aboutit à la formation de protéines. 24

25 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 25

26 La protéosynthèse débute dans le cytosol Pendant leur biosynthèse, certaines protéines entrent totalement ou partiellement dans le RE et subissent plusieurs modifications successives dans le système endomembranaire 26

27 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 27

28 Elles présentent dès le début de leur biosynthèse un signal d entrée dans le RE 28

29 Le signal RE de la nouvelle chaîne dirige le ribosome vers la membrane du RE Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). Fig 12-37(B) 29

30 Polyribosomes attachés à la membrane du RE 30

31 Découverte du signal peptide Au début des années 70 Protéines sécrétées ARNm + ribosomes (sans microsomes) in vitro protéines plus longue que la protéine normale (leader peptide en plus) ARNm + ribosomes + microsomes granuleux protéines de taille correcte hypothèse du signal : le leader peptide sert de signal pour diriger la protéine vers le RE clivage par une signal peptidase dans la membrane du RE 31 avant la fin de la synthèse

32 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). Fig

33 Guidage de la séquence signal RE Signal Recognition Particle (SRP) navette entre membrane du RE et cytosol se lie à la séquence signal Récepteur de SRP dans la membrane du RE 33

34 Signal Recognition Particle Très conservé 11S RNP 6 chaînes polypeptidiques différentes 1 molécule d ARN (300 nucléotides) 34

35 Guidage de la séquence signal et de la SRP vers la membrane du RE Liaison de SRP à la séquence signal Arrêt de la synthèse protéique Fixation du ribosome à la membrane du RE pas de libération prématurée Fixation du complexe SRP-ribosome au récepteur du SRP Rapprochement du complexe vers un translocateur Libération de SRP de son récepteur Translocation de la chaîne protéique naissante à travers le membrane du RE 35

36 Guidage de la séquence signal et de la SRP vers la membrane du RE Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). Fig 12-42(A) 36

37 Guidage de la séquence signal et de la SRP vers la membrane du RE Fig 12-42(B) Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. 37 (4ème édition).

38 Le translocateur Pore aqueux 3 à 4 complexes protéiques Chaque complexes = 3-4 protéines transmembranaires Structure en beignet Alignement du translocateur avec le tunnel de la grosse sous - unité du ribosome Puis "soudure" translocateur - ribosome 38

39 Three closeup views of the Sec61 oligomer. (A) Surface facing the ribosome. There is a vestibule (diameter of 35 Å) formed by the funnel-like structure and the pore (diameter of 15 Å). (B) Surface facing away from the ribosome. (C) View of the side opposite the attachment site. The ribosome would be located underneath the channel. The wall opposite the attachment site is thinner and more irregular. Arrows indicate the attachment site. Scale bar, 50 Å. Science, Vol 278, Issue 5346, , 19 December 1997 Alignment of Conduits for the Nascent Polypeptide Chain in the RibosomeSec61 Complex Roland Beckmann, Doryen Bubeck, Robert Grassucci, Pawel Penczek, Adriana Verschoor, Günter Blobel, Joachim Frank 39

40 "Soudure" entre le ribosome et le translocateur Fig Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 40

41 Translocation cotraductionnelle Fig 12-45(A) Pas de nécessité d'énergie (pour l'importation) Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 41

42 La signal peptidase Clive la séquence signal dans la lumière du RE 42

43 Translocation d'une protéine soluble Fig Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 43

44 Les deux fonctions de la séquence signal Guide la protéine vers le reticulum endoplasmique Sert de signal de transfert "start" pour ouvrir le pore (start transfert signal) 44

45 Les protéines propres du système endomembranaire possèdent, en plus de ce premier signal d entrée dans le RE, d autres signaux d adressage et de rétention, spécifiques d un compartiment donné du système endomembranaire : RE, Golgi, endosomes, lysosomes. 45

46 Lodish, H., Baltimore, D., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Darnell, J., (1997). Biologie moléculaire de la cellule. Bruxelles : De Boeck. 46

47 γ- Les protéines en cours de synthèse ou après leur synthèse sont soumises à des modifications dites posttraductionnelles 47

48 Glycosylation des protéines Repliement des protéines dans la lumière du réticulum L établissement des ponts disulfures définitifs dans la lumière du RE est contrôlé par une enzyme, la PDI (Protein Disulfure Isomérase) La conformation définitive de la protéine néosynthétisée est acquise grâce à l intervention de chaperons du RE» BIP (Binding Protein) 48

49 Rôle de la lumière du RE dans la qualité des protéines Présence de protéines résidentes du RE contenant un signal de rétention RE : -Lys-Asp-Glu-Leu-COO- (KDEL) Aide à l'assemblage et repliement correct des protéines Exemple 1 : protein disulfide isomerase (PDI) Exemple 2 : binding protein (BiP) 49

50 Glycosylation dans le reticulum endoplasmique Une des principales fonctions du reticulum endoplasmique glycoprotéines Presque toutes les protéines fabriquées dans le RE solubles et membranaires sont glycosylées Les protéines du cytosol le sont très peu Glycosylation dans le Golgi (plus rare) 50