Fiche de révision : Système endomembranaire et réticulum endoplasmique

📋 Plan du Cours

1. Organisation du système endomembranaire
2. Structure et compartiments du réticulum
3. Fonctions générales du réticulum
4. Adressage et translocation protéique
5. N-glycosylation et repliement protéique
6. Contrôle qualité et dégradation
7. Ancre GPI et synthèse lipidique
8. Métabolismes du REL

📖 1. Organisation du système endomembranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Système endomembranaire : Ensemble d’organites délimités par des membranes, impliqués dans la synthèse protéique et lipidique nécessaire au maintien de l’architecture cellulaire.

📝 Points essentiels

📌 La lumière est l’espace intérieur isolé du cytoplasme, tandis que la face cytoplasmique est exposée au cytosol.

💡 Astuce mémo

Lumière isolée du cytosol, face luminale contre face cytoplasmique

📖 2. Structure et compartiments du réticulum

📝 Points essentiels

• Le réticulum endoplasmique représente 80 % à 90 % des membranes de la cellule et forme un réseau de citernes reliées par des ponts membranaires.

• Les vésicules du réticulum endoplasmique transportent des constituants vers:

  • l’appareil de Golgi
  • les endosomes
  • les lysosomes
  • la membrane plasmique

📌 Le RER possède des citernes aplaties recouvertes de ribosomes sur leur face cytoplasmique, tandis que le REL est formé de tubules et de vésicules interconnectés dépourvus de ribosomes.

💡 Astuce mémo

RER avec ribosomes, REL sans ribosomes

📖 3. Fonctions générales du réticulum

📝 Points essentiels

• Ses fonctions concernent: la biosynthèse, les modifications et le contrôle qualité des protéines, la fabrication des phospholipides et du cholestérol, le métabolisme du glucose, le métabolisme des xénobiotiques

📖 4. Adressage et translocation protéique

🔑 Notions clés & Définitions

• Séquence signal : Séquence N-terminale d’environ vingt acides aminés, riche en acides aminés hydrophobes et généralement suivie d’un acide aminé basique chargé positivement.

📝 Points essentiels

📌 La traduction cytosolique concerne les protéines solubles, tandis que la traduction au niveau du RER concerne notamment les protéines membranaires résidentes et les protéines sécrétées.

• La séquence signal N-terminale recrute la SRP, met la traduction en pause, permet l’ancrage du ribosome au translocon, puis la traduction reprend à travers le canal.

📌 Une protéine transmembranaire de type I possède son extrémité C-terminale dans le cytosol et son extrémité N-terminale dans la lumière, alors que le type II présente l’orientation inverse.

💡 Astuce mémo

Séquence signal → SRP → translocon → clivage

📖 5. N-glycosylation et repliement protéique

🔑 Notions clés & Définitions

• N-glycosylation : Modification co-traductionnelle qui ajoute un oligosaccharide sur l’azote de la chaîne latérale d’une asparagine dans la lumière du réticulum endoplasmique.

★ À maîtriser

• La séquence consensus de N-glycosylation est Asparagine–X–Sérine ou Asparagine–X–Thréonine, où X est le deuxième acide aminé.

Compléments

• L’oligosaccharide précurseur contient:
  • 2 molécules de GlcNAc
  • 9 résidus mannose
  • 3 résidus glucose

💡 Astuce mémo

N-glycosylation → protection du repliement → contrôle qualité

📖 6. Contrôle qualité et dégradation

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéines chaperonnes : Protéines qui protègent les protéines en cours de repliement en empêchant les interactions hydrophobes et les ponts disulfures illicites.

📝 Points essentiels

• Le contrôle qualité des glycoprotéines comprend l’élimination successive de résidus glucose, la prise en charge par les chaperonnes, puis la libération de la protéine correctement repliée ou sa rétrotranslocation si le repliement échoue.

• Après sa rétrotranslocation, la glycoprotéine mal repliée est ubiquitinylée par E3, déglycosylée par une N-glycanase et dégradée par le protéasome en peptides de 3 à 26 acides aminés.

💡 Astuce mémo

Glucosidases → chaperonnes → repliement ou rétrotranslocation

📖 7. Ancre GPI et synthèse lipidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Ancre GPI : Phospholipide ajouté post-traductionnellement dans le RER, qui attache une protéine à la membrane sans la rendre transmembranaire.

★ À maîtriser

📌 Le REL synthétise les phospholipides dans le feuillet cytosolique, puis les scramblases les répartissent dans les deux feuillets de manière non spécifique et bidirectionnelle.

Compléments

📌 La membrane plasmique reste asymétrique grâce aux flippases, tandis que la membrane du RE est rendue symétrique par les scramblases.

💡 Astuce mémo

Scramblases du RE non spécifiques contre flippases plasmatiques spécifiques

📖 8. Métabolismes du REL

🔑 Notions clés & Définitions

• Xénobiotique : Substance étrangère à l’organisme, souvent liposoluble et apolaire, que l’organisme transforme en composé hydrophile pour pouvoir l’éliminer dans les urines.

★ À maîtriser

• Dans le REL, le glucose-1-phosphate devient glucose-6-phosphate, entre grâce à une glucose-6-translocase, puis est transformé en glucose par la glucose-6-phosphatase avant de sortir du RE et de la cellule.

📌 Les réactions de phase I augmentent la polarité des xénobiotiques par les cytochromes P-450, tandis que les réactions de phase II augmentent encore leur hydrosolubilité par conjugaison.

Compléments

• Les groupements transférés en phase II comprennent:
  • des sulfates
  • de l’acétate
  • des acides aminés
  • du glutathion
  • de l’acide glucuronique

💡 Astuce mémo

Glycogène → glucose-6-phosphate → glucose ; phase I → phase II

📊 Tableaux de synthèse

RER et REL