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7. Mitochondries Et Peroxysomes

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baharicot's version from 2016-12-31 17:32

Origine évolutive et biogenèse des mitochondries

Question Answer
Théorie endosymbiotique des mitochondriesla mitochondrie est née suite à l'incorporation d'une bactérie capable de domestiquer l'oxygène, dans une cellule eucaryote.
Hérédité cytoplasmiquele génome mitochondrial nous provient du cytoplasme de l'ovocyte car il est transmis par la mère (les mitochondries paternelles sont exclues de la fusion spermato/ovocyte)
Implications (3) de l'origine endosymbiotique des mitochondries1) composition de la membrane = cardiolipine
2) ADN circulaire résistant aux exonucléases
3) ADN simplifié: sans intron, incomplet (slmt 10gènes)
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Importation post-traductionnelle de protéines dans la matrice mitochondriale

Question Answer
Etape 1des précurseurs protéiques synthétisés sur des ribosomes cytosoliques sont maintenues sous forme non, ou partiellement, repliée par des chaperons comme Hsc70
Etape 2précurseur se fixe à un récepteur d'importation TOM40 près d'un site de contact avec la membrane interne
Etape 3précurseur passe à travers le pore d'importation générale TIM
Etape 4protéine parcourt TIM de la mb externe et de la mb interne qui se touchent
Etape 5protéine arrive dans la matrice grâce à l'hydrolyse de l'ATP par Hsc70
Etape 6excision de la séquence d'adressage par la protéase de la matrice, et détachement de Hsc70 de la protéine
Etape 7 protéine se replie et acquiert une conformation active dans la matrice
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Caractéristiques de la translocation

Question Answer
où ?sites de contact (TOM + TIM)
force ?force proton-motrice
reconnaissance ?longs peptides de signal (LPS)
irréversibilité ?clivage des LPS
conformation ?HSC70, hème
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Séquences d'adressage et de capture de protéines

Question Answer
REséquence N-term, clivée = noyau de 6-12 aa hydrophobes précédé par au moins 1aa basique
Mitochondrie (matrice)séquence N-term, clivée = hélice amphipathique longue
Peroxysome (matrice)séquence C-terme (majorité), ou N-term (rare), non-clivée = signal PTS1 (C-term) ou PTS2 (N-term)
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Autres fonctions mitochondriales

Question Answer
Citer les fonctions mitochondriales1) synthèse de l'hème
2) détoxification de l'ammoniac en urée
3) sensor des radicaux libres
4) régulation de l'apoptose (signalisation endogène)
Citer les transporteurs (4) présents dans la membrane interne de la mitochondrie1) pompe à H+ (vers IMS)
2) Antiport OH- (IMS) / HPO4- (matrice)
3) Antiport ADP (matrice) / ATP (IMS)
4) Pompe 3H+ (vers matrice) couplée à la synthèse d'ATP et de OH-
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Voie extrinsèque de l'apoptose

Question Answer
Signalisation apoptogène (avec Apaf) - 5 étapes1) signal apoptogène se lie à un récepteur Fas
2) activation de monomère Bax qui devient polymère: ouverture du pore: sortie de cytochrome C de l'IMS vers le cytosol
3) Cyt C se lie à l'Apaf 1 et active ce dernier
4) Apaf 1 active caspase 9 initiatrice
5) Caspase 9 active cascade protéolytique des caspase (3 et 7 effectrices) -> apoptose
Signalisation apoptogène (avec caspase 8) - 5 étapes1) Fas ligand se lie à Fas récepteur
2) Fas récepteur recrute FADD, protéine adaptatrice
3) FADD dimérise et clive caspase 8
4) caspase 8 active soit la cascade protéolytique d'autres caspases, soit protéine BH3-only
5) protéine BH3-only inhibe Bcl-2 --> apoptose
cascade des caspases mène direct à l'apoptose.
Signalisation anti-apoptogène - voie de signalisation1) signal de survie (facteur de croissance) se lie à son récepteur
2) active protéine Bcl-2 qui empêche la polymérisation de Bax et donc l'apoptose
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Question Answer
Voie de signalisation Bad
favorisant l'apoptose
2) active la PI-3 kinase qui elle-même active la protéine kinase B
1) liaison d'un facteur trophique à son récepteur d'activité tyrosine-kinase
2) activation de la PI-3 kinase, activant la protéine kinase B
3) la PKB phosphoryle Bad, qui forme un complexe avec la protéine 14-3-3
4) Bad ne peut plus empêcher l'intervention de Bcl-2, donc Bcl-2 va réussir à arrêter l'apoptose
Voie de signalisation Pumalésions de l'ADN --> production de Puma --> se lie à Bax/Bak
--> favorise l'apoptose
Voie de signalisation BimCellule détachée de son substrat --> signalisation par des intégrines --> libération de Bim du cytosquelette
--> liaison Bax/Bak --> favorise l'apoptose
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Peroxysomes

Distinction structurale entre peroxysomes et lysosomes (mb, contenu, taille, halo)

Question Answer
Structure du peroxysome
(4 caractéristiques)
1) membrane unique festonnée
2) matrice dense, homogène, riche en protéines
3) nucléoide
4) taille homogène
Structure du lysosome
(5 caractéristiques)
1) membrane unique lisse
2) contenu hétérogène, riche en protéines
3) pas de nucléoide
4) halo clair
5) taille hétérogène
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Adressage des protéines aux peroxysomes

Question Answer
Protéines peroxysomes - 4 caractéristiques1) codées par le génome nucléaire
2) synthétisées sur les ribosomes libres dans le cytosol
3) incorporées dans des proxysomes pré-existants
4) forment de nouveaux peroxysomes
Caractéristique commune à toutes les enzymes peroxysomialesutilisent l'O2 moléculaire pour oxyder des a.a ou acides gras (uilisés dans des voies de biosynthèse).
Les réactions d'oxydation des peroxysomes génèrent ...du H2O2 extrêmement réactif et potentiellement nocif pour les composants cellulaires
Formation de novo de peroxysomes - 5 étapes1) Incorporation de protéines membranaires (Pex 19, Pex 3, Pex 16) dans des précurseurs membranaires dérivés du RE
2) Formation d'un fantôme peroxysomal, lorsque toutes les protéines membranes se sont insérées.
3) Importation de protéines matricielles
4) Formation du peroxysome mature lorsque toutes les protéines sont insérées
5) Formation de peroxysomes de novo à partir de la division de peroxysomes matures
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Lexique

Question Answer
CardiolipineLipide présent dans la membrane interne de la mitochondrie. Auto-antigène si démasqué (maladie auto-immune). Empêche les protons de traverser la membrane interne.
MRPProtéines ribosomiques mitochondriales, dont les gènes sont nucléaires. Les MRP sont donc importées dans les mitochondries où elles s'assemblent avec des ARN ribosomiques pour former des ribosomes mitochondriaux 55S.
LPSLong Peptide Signal (~ 50 AA) d'adressage des protéines mitochondriales devant aller dans la matrice.
Hsc70Protéine chaperone maintenant les peptides non repliés dans le cytoplasme et dans la matrice.
TimProtéine de translocation située dans la membrane interne.
TomProtéine de translocation située dans la membrane externe.
FasRécepteur à un signal apoptogène, induit la polymérisation de Bax.
Porine - structureTrimères = 3 monomères = 3 x 16 brins beta = 3 x 1 feuillet beta
Bax et BakProtéines inactives à l'état de monomère, pouvant être polymérisées par Fas pour être activées à l'état de pores laissant passer le cytochrome C dans le cytoplasme.
Cytochrome CEnzyme faisant partie de la chaîne de transport des électrons. Si elle se retrouve dans le cytoplasme, elle active la caspase.
CaspaseEnzyme activée par le cytochrome C, induit l'apoptose par dégradation des protéines cytoplasmiques.
BadProtéine activée par des facteurs de croissance, bloquant la signalisation anti-apoptogène en inhibant Bcl-2
Peroxisomal-Targeting Sequence (PTS)Séquence signal Ser-Lys-Leu, induisant la translocation des protéines dans le peroxysome.
Pex 19récepteur des séquences d'adressage de protéines peroxysomales membranaires
Pex 3 et Pex 16complexe requis pour l'insertion de protéines peroxysomiales dans la membrane du peroxysome en formation
Pex 11protéine peroxysomiale assurant la division de peroxysomes matures en peroxysomes nouvellement synthétisés.
Catalaseenzyme peroxysomiale (dans matrice) qui convertir H2O2 en H2O
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