Synthèse, régulation et dégradation des protéines

Thèmes abordés

Synthèse, régulation, dégradation des protéines, translocation des protéines, modifications post-traductionnelles

Résumé du document

Les protéines portent la vaste majorité des activités cellulaires
Les protéines sont issues de la traduction des ARNm.
Traduction assurée par les ribosomes dans le cytoplasme des cellules eucaryotes.
Ce qui porte les activités dans la cellule est les protéines. Les protéines sont codées par les gènes.
Un gène code pour plusieurs protéines. Tous les gènes ne sont pas exprimés par tous les types cellulaires, mais certaines sont communes à toutes les cellules.
Les protéines sont générées par les ribosomes et vont avoir une fonction dans la cellule qui peut être transitoire ou très longue. La cellule exploite les protéines selon ses besoins (certaines sont présentes tout au long de la vie de la cellule = très stable d'autre pour quelques minutes)
La durée des protéines est très variable.

Extraits

[...] Carboxylation de Glu (acide glutamique) Acétylation de Lys (ex : les histones : petites protéines associées à l'ADN pour former la chromatine. L'acétylation de la lysine donne une acétyl-lysine) Méthylation d'His, Lys, Glu Ajout de groupements sucrés = a glycosylation de résidus (asparagine : on parle de N-glycosylation) ou sur la sérine ou la thréonine (thr) = on parle de O-Glycosylation. Beaucoup de protéines membranaires ou sécrétées sont des glycoprotéines. N-glycosylation co-traductionnelle de la vaste majorité des protéines synthétisées dans le RE. [...]

[...] Création d'une liaison peptidique entre les acides aminés = liaison covalente très stable Chaque protéine est caractérisée par sa séquence (nbr d'aa et ordre). L'ARNm est lu par le ribosome et va fabriquer le polypeptide (traduction dans le cytoplasme) Le ribosome est constitué de deux sous unités (une grande 60S et une petite 40S de protéines et d'ARN on parle de ribonucléoparticules (RNP) = 4 ARNr + 80 protéines ribosomiques. Synthétisées et assemblées dans le nucléole (compartiment du noyau). Seul l'ARNm est traduit en protéines. Les protéines ribosomiques synthétisées dans le cytoplasme retourne dans le noyau . [...]

[...] Les filaments peuvent servir à fermer les pores. La plupart des protéines nucléaires possèdent un Séquence de Localisation Nucléaire (NLS) = elle est située dans la séquence primaire (enchaînement des acides aminés) donc au cœur même de la protéine (elle peut l'exposer ou la cacher grâce aux modifications post-traductionnelles). La NLS est reconnue par la machinerie de transport = les importines qui vont permettre d'amener une protéine du cytoplasme au noyau Les protéines qui font la navette noyau/cytoplasme ont en plus une séquence d'export nucléaire reconnue par la machinerie de transport (exportines) Lorsqu'une protéine change de compartiment en passant par une membrane elle fait de la translocation. [...]

[...] L'état de la glycosylation indique le bon repliement de la protéine. Si ok , la protéine est dirigée vers le Golgi, sinon elle est dirigée vers des chaperonnes . Ajout de lipides (palmitoylation (ajout d'un acide palmitique : C16), myristoylation , ancre GPI). La partie hydrophobe ainsi greffés permet l'ancrage dans la membrane Ajout d'un ac myrisitique (C14) sur une Gly N-terminale = myristoylation ou ajout d'un acide palùitique (C16) sur une ou plusieurs Cys : S-palmitoylation Réactions catalysées par des acyl transférases spécifiques L'ancre GPI (glycosylphosphatidylinositol) = réactions catalysées par des GPI transmidases Régions très hydrophobes et vont donc s'ancrées dans la membrane Certaines protéines sont membranaires car elles ont des segments hydrophobes qui s'insèrent dans les membranes. [...]

[...] Cela se passe en cours de synthèse et dans la membrane du RE . La dégradation des protéines Dégradation nécessaire pour : Eviter l'accumulation de protéines défectueuses Recycler les acides aminés Eliminer une protéine une fois sa fonction remplie La demi-vie (temps qu'il faut pour éliminer la moitié du matériel) des protéines est très variable : De quelques minutes (ornithine décarboxylase =11 min) A plusieurs semaines (hémoglobine = 110 jours) 2 grandes voies de dégradation des protéines : les lysosomes et le protéasome Synthèse et dégradation possible dans les deux sens 2 modes de dégradation des protéines selon leur localisation. [...]