Membranes biologiques - cours mosaique fluide

Membranes biologiques - cours mosaique fluide
BC4223 Mécanismes moléculaires
Membranes biologiques
Mise à jour:
17 jan 05
1.4 Domaines et microdomaines
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OK
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Membrane est divisiée en régions ayant des fonctions spécialisées
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domaines = grandes régions de la membranes
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protéines sont mobiles à l'intérieur du domaine mais souvent ne peuvent pas en sortir =>
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fonctions spécifiques des protéines sont maintenues de façon permanente dans cette région
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-.
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microdomaines = plus petites régions
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microdomaines est mobile dans le domaine ou la membrane entière
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composantes lipidiques et protéiques ne se déplacent pas dans le microdomaine
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= zone cristaline où les protéines sont emprisonnées et maintenues peu/pas mobiles
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Cellules polarisées
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diverses zones de contact avec l'environnment et les autres cellules
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Exemple typique: cellules épithéliales de l'intestin
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lumière de l'intestin:
(membrane apicale)
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-> absorbtion des nutriments
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cotés (mb. latérale ou basolatérale)
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--> contact avec les cell.
adjacentes
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base (mb. basale ou basolatérale)
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--> contact avec lame basale (et
circulation sanguine)
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chaque région en contact avec divers éléments extérieurs a des structures spécialisées
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membrane apicale:
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microvillosités
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enzymes digestives
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perméases (symport avec Na)
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-.
membrane latérale
desmosome: adhésion ponctuelle entre 2 cell. adjacentes (tight junction)
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jonction lacunaire (gap junction): tunnels entre deux cell. adjacente
région de 10-20 connexons
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membrane basale
hémidesmosome: adhésion à la lame basale
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-.
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translocase: sortie du matériel absorbé -> circulation sanguine
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pompes ioniques: Na-K ATPase: éliminer excès de Na
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Autres exemples de celllules polarisées:
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cell. endothéliales des capillaires
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hépatocytes
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neurones
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Maintien des différents domaines
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restriction de mouvement de certaines protéines
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liaison avec des structurers immobiles de la matrice extracellulaire
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liaison avec des éléments stables du cytosquelette
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liaison avec des éléments d'autres cellules
--.
=> création de barrières qui limitent la diffusion d'autres protéines mobiles
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beaucoup de protéines et la plupart des lipides sont mobiles à l'intérieur du domaine
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généralement fluide
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Microdomaines
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Petites régions de la membrane dont les composantes sont étroitement associées
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généralement cristalline
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éléments sont immobiles par rapport aux autres
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microdomaine lui-même peut diffuser dans la membrane (ou le domaine)
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composantes lipidiques ou protéiques ne diffusent pas dans le reste de la membrane
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structures stables assez/très résistantes aux détergents
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structures spécialisées (domaines) de la membrane plasmique enrichies en cholestérol et, selon les types de radeaux,
des protéines et des lipides spécifiques
-.
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Lipides: plus compact (chaines aliphatiques) sont plus entassées et allongées (=> cristalines) ce qui fait que le radeau
peut "flotter" en tant qu'unité disttincte dans le plan de la membrane.
les ac, gras tendent à etre plus longs sont intégrés proportionnellement plus dans les radeaux que les autres régions
fluides de la membrane
certains lipides sont particulièrement abondants: cholestérol, ac. arachidonique et parfois nécessaires à l'assemblage
des radeaux
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riches en certaines protéines spécifiques associées à des fonctions particulières: transduction et singalisation
hormonale
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certains radeaux sont localisés dans le feuillet interne (cavéoles) et d'autres dans le feuillet externe (PRR)
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3 types identifiés à ce jour: cavéoles, GEM et PRR
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association au CSQ: association avec des protéines liant l'actine (microtubules)
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GEM (GSL-enriched membranes)
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résistantes au détergent
-riche en cholestérol et GSl
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pauvres en PI et phospholipides anioniques
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PRR (polyphospho inositol rich rafts ou PIP2-rich raft): riches en PIP2, PK-C, CAP (protéine assoc. microF)
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généralement très stables (='' pas/peu de role dans endocytose)
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---role: impliqués dans des phases de la transduction du signal
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CAVEOLES
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radeaux spécialisés dans certaines activités de signalisation cellulaire (hormones et messagers locaux)
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feuillet interne (mais le feuillet externe suit l'invagination)
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présentes dans beaucoup de types cellulaires, particulièrement dans cell. endothéliales mais pas dans les neurones
(sous leur forme classique)
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invagination de 50-100 nm
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pas de role nomal dans endocytose (malgré ressemblance structurale avec un stade précoce des puits enveloppés "coated pits") structures stables
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riches en cavéoline (cavéoline-1 et -2):
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protéine transmemb. role structural ?
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21-22 kDa
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requise pour que la structure typique soit présente, peut être palmitoylée mais pas nécessaire pour structure et
fonction nomale
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-fortement oligomérisé (14-16 monomères)
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étroitement associée au cholestétol
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possède un domaine de "support" (scaffolding)
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rem: cav-1 et -2 des neurones ne forment pas de cavéoles typiques mais sont présenttes dans des microdomaines
---- ayant un role peu connu
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structure encore incertaine
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segments sont-ils transmembranaires ou partiellement insérés?
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les bouts C-termimaux sont-ils en contact extensif avec la membrane?
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riches en cholestérol
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riches en ac. gras longs ( ac. arachidonique)
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riches en protéines impliquées dans la signalisation
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présence de protéines palmioylées (SRC)
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récepteurs (varie selon type cell.) EGF, EGFP, insuline
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striatine: protéine de support ("scaffold")
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Membranes biologiques - cours mosaique fluide
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formées au niveau de cavéolosomes (structures intra-cell. +-ass. au TGN) et transportés sous forme de "cavicules"
vers la membrane plasmique le long de microtubules
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