TRAFIC%20V

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TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA-CELLULAIRE
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TRAFIC VÉSICULAIRE INTRA-CELLULAIRE

1. Les mécanismes moléculaires du transport par
   membrane et le maintien de la diversité des
   compartiments
2. Transport à partir du reticulum endoplasmique à
   travers le Golgi
3. Transport du TGN vers les lysosomes
4. Transport depuis la membrane plasmique vers
   l'intérieur de la cellule endocytose
5. Transport du TGN vers l'extérieur de la cellule
   exocytose

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IV - ENDOCYTOSE
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Schéma routage
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Introduction formation d'une vésicule
d'endocytose

• Capture de macromolécules ou particules ou
  cellules
• Le matériel est englobé dans une petite portion
  de membrane plasmique qui s'invagine puis
  s'individualise en une vésicule d'endocytose

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Les deux types d'endocytose

• Pinocytose (boire)
• Liquides et solutés
• Vésicules de pinocytose
• ? 150 nm
• Toutes les cellules
• Phagocytose (manger)
• Microorganismes ou cellules mortes
• Vésicule phagosome
• Phagosome gt 250 nm
• Cellules spécialisées phagocytes

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Phagocytose mode de nourriture

• Protozoaires nourriture
• Phagocytose ? phagosome ? lysosome ? digestion ?
  cytosol nourriture
• Êtres multicellulaires digestion
  extra-cellulaire ? importation des produits

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Les phagocytes professionnels

• Trois types de cellules phagocytaires
• Macrophages
• Neutrophiles (microphages)
• Cellules dendritiques
• Proviennent des cellules souches hématopoiétiques
• Phagosomes ? taille variable eg une cellule
  entière ...
• Le phagosome fusionne avec les lysosomes ?
  dégradation sinon ? corps résiduel
• Parfois retour direct à la membrane plasmique

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Macrophage

• Défense contre les infections et les
  micro-organismes
• Élimination des cellules mortes par apoptose
• Très important en quantité 1011 cellules
  sanguines éliminées chaque jour

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Fig 13-39

• Phagocytose par un macrophage de 2 cellules
  sanguines

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Phagocytose

• Nécessite des récepteurs qui doivent être activés
  pour déclencher le processus de phagocytose
• Les meilleurs déclencheurs sont les anticorps
• Les AC forment un manteau autour des
  micro-organismes avec la partie Fc tournée vers
  l'extérieur...

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Fig 24-??
15
Fig 13-40

• Phagocytose par un neutrophile

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Autres facteurs déclenchant la phagocytose

• Complément
• Oligo-saccharides à la surface de certains
  microorganismes
• Cellules mortes par apoptose

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Apoptose

• Une cellule morte par apoptose perd la
  distribution asymétrique de ses phospholipides
  dans sa membrane plasmique ?
• PS (chargée négativement) qui est normalement
  cytosolique devient externe ?
• Déclenche la phagocytose

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Particules inertes

• Verre
• Latex
• Fibres d'asbestose

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Pinocytose

• Continue
• Dans toutes les cellules
• Macrophage
• 25 de son volume par heure
• 3 de sa membrane par minute
• 100 en 30 minutes
• Fibroblaste lt (1 par minute)
• Amibe gt
• Surface de la membrane diminue ?
• exocytose ? cycle endo-exocytique

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Cycle endo-exocytaire

• Débute dans des puits revêtus de clathrine
• Phénomène très rapide ½ vie ? 1 minute
• Captation du fluide extra cellulaire

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Fig 13-41
0,1 ?

• Formation de vésicules à clathrine

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Importance des vésicules à clathrine

• 2500 vésicules par minute dans un fibroblaste

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Autres vésicules de pinocytose en dehors de la
clathrine

• Membrane plasmique ? cavéoles
• Se forment à partir des radeaux lipidiques de la
  membrane plasmique riches en cholestérol,
  glycosphingolipides et protéines liées par GPI

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Fig 12-57
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Fig 13-42
On ne voit pas de manteau

• Cavéoles de la membrane plasmique d'un fibroblaste

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Cavéoline

• Principale protéine de structure des cavéoles
• Protéine transmembranaire à plusieurs passages

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Les cavéoles

• Contrairement à vésicules à clathrine, COPI ou
  COPII
• Ce n'est pas le manteau de protéine qui permet
  l'invagination de la membrane
• C'est la composition lipidique de la membrane de
  la cavéole qui permet l'invagination de la
  membrane
• Déversent leur contenu
• Endosome ou un équivalent
• Membrane plasmique d'en face (transcytose)
• Utilisées par certains virus pour entrer dans la
  cellule

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Les cavéoles Suppl. data

• En cours

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Les 2 types dendocytose

• Non spécifique (sans récepteur)
• Spécifique (avec récepteur)
• Trans Golgi ? lysosome ?Membrane plasmique ?
  endosome
• Concentration X 100
• Le plus bel exemple capture du cholestérol

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Cholestérol

• La capture du cholestérol se fait le plus souvent
  par endocytose à récepteur spécifique pour
  fabriquer de la membrane
• Si elle est bloquée ? accumulation dans le sang ?
  plaques d'athérome

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Fig 13-43
3 millions de daltons

• pour l'architecture générale
• pour assurer la liaison spécifique entre la
  particule et le récepteur à la surface de la
  cellule

?

• Une particule de LDL (Low Density Lipoprotein)
  mode de transport du cholestérol dans le sang

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Fig 13-44 (A)

• Récepteurs à LDL normal
• Besoin de cholestérol ? fabrication de récepteur
  transmembranaire et insertion dans la membrane
  plasmique
• Diffusion du récepteur dans la membrane et
  association à un puits à clathrine en cours de
  formation
• Internalisation dans des vésicules recouvertes
• Perte de la clathrine
• Libération du contenu dans les endosomes précoces
• Séparation de LDL et de son récepteur (pH acide)
  ?
• Endosome tardif ? lysosome ?
• Cholestéryl ester ? cholestérol libre

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Fig 13-44 (B)

• Récepteurs à LDL mutés
• Cholestérol sanguin élevé ? ?
• Soit tout le récepteur manque
• Soit le domaine de liaison extra cellulaire
  manque
• Soit le domaine de liaison intra cellulaire
  manque ? pas d'internalisation

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Spécificité des récepteurs

• Plus de 25 récepteurs pour l'endocytose
  spécifique
• Pour LDL le récepteur entre dans un puits
  recouvert même si le ligand n'est pas lié (cas le
  plus fréquent)

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Peptide signal d'endocytose

• Présents dans les protéines membranaires
• Se lient aux adaptines pour leur intégration dans
  les puits à clathrine
• Quatre acides aminés
• Y-X-X-?-
• Y tyr
• X AA polaire
• ? AA hydrophobe
• Rencontré dans de nombreux récepteurs

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Cas particulier LDL-r

• La queue du récepteur possède un signal unique
  Asn Pro Val Tyr

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Diversité des vésicules recouvertes

• Il peut y avoir jusqu'à 1000 récepteurs
  différents dans une même vésicule recouverte ?
• Tout arrive dans le même compartiment !

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Les deux compartiments endosomaux

• Mis en évidence en microscopie électronique en
  utilisant un traceur (peroxydase)
• Milieu extra-cellulaire ? tubes limités par une
  membrane ? direction vers le Golgi
• Endosome précoce
• Périphérique sous la membrane plasmique
• En moins d'une minute
• Endosome tardif
• Périnucléaire près du Golgi
• En 5 à 15 minutes
• Plus acide que le précoce

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Circulation dans les compartiments endosomaux

• Endosome précoce ? endosome tardif ? lysosome ?
  destruction
• Endosome précoce ? membrane plasmique

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Les deux sorts des ligands

• Analogie
• Golgi ? endosome tardif
• Membrane plasmique ? endosome précoce
• Deux voies
• Dissociation ligand récepteur (environnement
  acide des endosomes) ? destruction du ligand dans
  le lysosome
• Pas de dissociation ligand - récepteur ? le
  ligand suit le sort de son récepteur

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Les trois sorts des récepteurs

• Retour à la membrane plasmique qui leur a donné
  naissance ? recyclage
• Membrane plasmique mais dans un autre domaine ?
  transcytose
• Lysosomes où ils sont détruits ? dégradation
• Si le ligand reste lié à son récepteur dans
  l'endosome, il suivra le même chemin que son
  récepteur

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Fig 13-45

• Trois devenirs possibles des récepteurs
  transmembranaires qui ont été endocytés

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Quatre exemples de trafic de récepteur

1. Récepteur à LDL recyclage du récepteur vers la
   membrane plasmique
2. Récepteur à la transférine recyclage du
   récepteur avec le ligand
3. Récepteurs aux opiacées
4. Récepteur à l'EGF

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Fig 13-46
Vésicules à clathrine
? 1 cycle toutes les 10 minutes

• 1 . Endocytose des LDL (médiée par récepteurs)

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2 . Récepteur à la transférine recyclage du
récepteur avec le ligand

• Transférine protéine soluble qui transporte le
  fer dans le sang
• Transférine-récepteur arrive dans le compartiment
  endosomal pécoce par endocytose spécifique
• Libération du fer mais ligand-récepteur restent
  liés
• La transférine qui a perdu son fer s'appelle
  apotransférine
• Apotransférine-récepteur est recyclé vers la
  membrane plasmique
• Dissociation de apotransférine-récepteur dans
  l'espace extra cellulaire
• Nouveau cycle tout se passe sans les lysosomes

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Fig 13-47

• 2.Tri des protéines membranaires par
  endocytoseRécepteurs 30 minutes après
  endocytose
• récepteurs à la transférine (recyclage)
• récepteurs opioïdes (dégradation dans les
  lysosomes)

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3 . Récepteurs aux opiacées

• Liaison ligand récepteur
• Arrive dans le compartiment endosomal précoce
• Direction vers le compartiment endosomal tardif
• Dégradation dans les lysosomes

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4 . Récepteur à l'EGF (receptor down-regulation)

• Liaison de EGF à EGF-r
• Accumulation dans des puits à clathrine
• EGF EGF-r sont dégradés dans les lysosomes ?
• Diminution des EGF-r à la surface de la cellule ?
• Diminution de la sensibilité de la cellule à EGF
  (receptor down-regulation)

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Passage de l'endosome précoce vers l'endosome
tardif

• Migration le long des microtubules vers le centre
  de la cellule
• Pendant la migration, nombreuses invaginations et
  formation de vésicules à l'intérieur de
  l'endosome ?
• Le nom de corps multivésiculaire (ou endosome
  multivésiculaire)

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Fig 13-48

• Corps multivésiculaire dans une cellule végétale

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Devenir des corps multivésiculaires

• Il y a recyclage vers la membrane plasmique tout
  le long du trajet
• Soit fusionnent entre eux
• Soit fusionnent avec des endosomes tardifs
  préexistants
• Et reçoivent des vésicules du réseau trans
  golgien (hydrolases acides)
• Deviennent des lysosomes

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Fig 13-49

• Voie endocytaire de la membrane plasmique aux
  lysosomes

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Rôle de tri des corps multivésiculaires

• Certaines protéines membranaires (EGF-EGF-r eg)
  qui arrivent dans les corps multivésiculaires
  doivent être détruites
• D'autres protéines membranaires qui arrivent dans
  les corps multivésiculaires ne doivent pas être
  détruites et être recyclées

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Fig 13-50

• Séquestration de protéines endocytées dans les
  membranes internes des corps multi-vésiculaires
• (permet la destruction totale protéine
  récepteur membrane)

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Rôle de la mono-ubiquitinylation

• A lieu quand le récepteur activé est encore dans
  la membrane plasmique
• Facilite la capture des récepteurs dans les
  vésicules d'endocytose
• Permet l'invagination de la membrane du corps
  multivésiculaire

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Rôle de la lipide kinase

• Phosphoryle le phosphatidyl inositol

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Plan

1. Les cellules phagocytaires
2. Les manteaux
3. Endocytose spécifique par récepteurs
4. Les deux compartiments endosomaux
5. Recyclage vers la membrane plasmique
6. Les corps multivésiculaires
7. Transcytose

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Transcytose

• Exemple transport des anticorps du lait de la
  mère à travers l'épithélium intestinal

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Mécanisme

• Endosome périphérique
• Endosome de recyclage

65
Fig 13-51

• Transcytose

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Endosome de recyclage

• Permet de réguler la sortie des protéines
• Exemple transporteur de glucose dans les
  adipocytes et les cellules musculaires

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Fig 13-52

• Stockage de protéines de la membrane plasmique
  dans des endosomes de recyclage

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Cellule épithéliale

• Deux domaines
• Baso latéral
• Apical
• Deux compartiments endosomaux précoces
• Baso latéral
• Apical
• Un seul compartiment tardif
• Dégradation dans les lysosomes

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Fig 13-53

• Les deux compartiments endosomaux précoces d'une
  cellule épithéliale