Fiche de révision : Trafic cellulaire et communication

📋 Plan du Cours

1. Adressage et trafic des protéines
2. Contrôle du repliement et UPR
3. Contacts entre organites
4. Tissus et matrice extracellulaire
5. Protéines de la matrice extracellulaire
6. Jonctions entre cellules
7. Molécules d’adhérence cellulaire

📖 1. Adressage et trafic des protéines

★ À maîtriser

• Le système endomembranaire comprend :
  • l’enveloppe nucléaire
  • le réticulum endoplasmique
  • l’appareil de Golgi
  • les lysosomes
  • la membrane plasmique
  • les vésicules

• Le système endomembranaire assure les modifications, l’empaquetage et le transport des protéines et des lipides.

📌 Les vésicules exocytotiques assurent une sécrétion constitutive, tandis que les vésicules sécrétoires assurent une sécrétion régulée.

• Les protéines Rab sont des petites GTPases qui orchestrent le trafic vésiculaire et fonctionnent comme des interrupteurs moléculaires.

Compléments

• 🔄 La formation et l’acheminement d’une vésicule suivent ces étapes : fixation d’un ligand sur un récepteur, bourgeonnement depuis une membrane donneuse, transport vers une membrane acceptrice, fixation et fusion avec la membrane acceptrice

• Chez l’Homme, la famille des Rab GTPases compte plus de 60 membres associés aux membranes d’organites distincts.

• Les protéines Rab interagissent avec : les protéines du manteau, les moteurs protéiques responsables du transport, les protéines SNARE

📖 2. Contrôle du repliement et UPR

★ À maîtriser

• Le réticulum endoplasmique assure le contrôle qualité du repliement d’une majeure partie des protéines grâce à des protéines chaperonnes.

• Un stress du réticulum endoplasmique entraîne l’accumulation de protéines mal repliées et déclenche l’UPR, qui vise à diminuer leur synthèse, augmenter celle des chaperonnes et des protéines de dégradation associées au RE, et maintenir l’homéostasie.

Compléments

• Les protéines mal repliées sont ubiquitinylées puis dégradées par le protéasome.

📌 Lorsque l’UPR est dépassée, la cellule déclenche l’apoptose.

💡 Astuce mémo

Stress du RE → accumulation de protéines mal repliées → UPR

📖 3. Contacts entre organites

🔑 Notions clés & Définitions

• Sites de contact membranaire : Zones de proche apposition entre les membranes de deux organites, sans fusion, qui permettent le transfert de molécules sans transport vésiculaire.

📝 Points essentiels

📌 Les contacts inter-organites sont homotypiques lorsque les organites sont du même type et hétérotypiques lorsqu’ils sont de types différents.

• Les sites de contact membranaire mesurent de l’ordre de 10 à 80 nm et sont maintenus ou régulés par des attaches protéine-protéine ou protéine-lipide.

• Le réticulum endoplasmique participe à des contacts avec les lysosomes et à des échanges de calcium.

💡 Astuce mémo

MCS : proximité sans fusion, contrairement au transport vésiculaire

📖 4. Tissus et matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Communication cellulaire : Dominique Aunis - L’ensemble des mécanismes permettant à une cellule, un tissu ou un organisme de recevoir, interpréter et répondre aux signaux émis par d’autres cellules ou par son environnement.
• Tissu biologique : Un groupe de cellules semblables, organisées en une unité de structure et de fonction, et associé à une matrice extracellulaire.

★ À maîtriser

• Les quatre grands types de tissus sont :
  • le tissu épithélial
  • le tissu conjonctif
  • le tissu musculaire
  • le tissu nerveux

Compléments

• L’environnement de communication cellulaire comprend :

  • les autres cellules
  • la matrice extracellulaire
  • les liquides biologiques

• L’histologie étudie les tissus humains et animaux.

📖 5. Protéines de la matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : Structure située à l’extérieur d’une ou plusieurs cellules, qui fournit un support structurel, sert de ciment intercellulaire et constitue un réservoir de cytokines et de facteurs de croissance.

★ À maîtriser

• La matrice extracellulaire comporte une membrane basale et un réseau de protéines matricielles du tissu conjonctif contenant des cellules dispersées et des vaisseaux sanguins.

Compléments

📌 La membrane basale associe la lame basale, sécrétée par les cellules épithéliales, et la lame réticulaire, sécrétée par les cellules du tissu conjonctif sous-jacent.

• La membrane basale régule les échanges entre les deux tissus qu’elle sépare.

📖 6. Jonctions entre cellules

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéoglycanes : Les protéoglycanes sont constitués d’un noyau protéique et de glycosaminoglycanes, des polysaccharides formés d’unités disaccharidiques répétitives, dont la charge très négative favorise la rétention d’eau dans la matrice extracellulaire.

★ À maîtriser

• Le collagène est une protéine fibreuse souvent présente sous forme de fibrilles, principalement synthétisée par les fibroblastes et constituant essentiel du tissu conjonctif.

• Le collagène confère aux tissus une résistance mécanique à l’étirement et est la protéine la plus abondante du corps humain.

Compléments

• L’élastine peut adopter une forme tendue ou relâchée, former des pontages et s’associer à un manchon de microfibrilles de fibrilline pour constituer une fibre élastique.

• Les principales glycoprotéines adhésives de la matrice extracellulaire sont :

  • la fibronectine
  • la vitronectine
  • la thrombospondine
  • la ténascine
  • la laminine

• La fibronectine matricielle est sécrétée par les fibroblastes et possède des domaines de liaison au collagène et à un récepteur membranaire, favorisant la fixation des cellules à la matrice extracellulaire.

📖 7. Molécules d’adhérence cellulaire

★ À maîtriser

• Les jonctions serrées sont des jonctions imperméables entre cellules épithéliales, formées notamment d’occludine et de claudine, qui empêchent le passage intercellulaire de molécules.

• Les jonctions d’adhérence sont situées au pôle apical et associent des faisceaux d’actine en ceinture à un complexe jonctionnel de cadhérines, assurant la cohésion cellulaire et l’ancrage de l’actine.

📌 Les desmosomes relient le cytosquelette de filaments intermédiaires d’une cellule à une autre cellule, tandis que les hémidesmosomes attachent la cellule à la lame basale.

• Les jonctions communicantes permettent le passage de signaux chimiques ou d’ions entre les cytoplasmes de cellules adjacentes grâce à un complexe de connexines; elles sont présentes notamment dans le système nerveux central, le cœur et le foie.

📌 Les molécules d’adhérence apparentées aux immunoglobulines interagissent de façon homo- ou hétérophile et indépendamment du calcium, tandis que les cadhérines sont calcium-dépendantes.

• Les intégrines sont des glycoprotéines dimériques calcium-dépendantes essentielles aux interactions entre les cellules et la matrice extracellulaire, notamment avec les fibronectines, le collagène et les laminines.

Compléments

• Les molécules d’adhérence cellulaire sont des glycoprotéines transmembranaires impliquées dans le développement embryonnaire, le maintien des tissus, la réparation cellulaire et des processus pathologiques comme le cancer.

• Les molécules d’adhérence apparentées aux immunoglobulines comprennent notamment :

  • N-CAM
  • I-CAM
  • V-CAM

• Les cadhérines sont des glycoprotéines transmembranaires dimériques, dont plus de 30 membres présentent une expression spécifique des tissus et qui participent à l’inhibition de contact.

• Les cadhérines classiques s’associent au cytosquelette par les caténines et comprennent les E-cadhérines, N-cadhérines et P-cadhérines, tandis que les cadhérines desmosomales comprennent les desmogléines et les desmocollines.

• Les intégrines relient la matrice extracellulaire au cytosquelette intracellulaire et constituent une voie majeure de transduction des signaux de la matrice extracellulaire.

• Les intégrines sont impliquées dans :

  • la polarité
  • la prolifération
  • la migration
  • la survie
  • la différenciation cellulaires