#trendsincellbiology #cell #membraneplasmique #organisation Organisation Dynamique de la Membrane Plasmique : Une Complexe Symphonie

L’organisation Membranaire est un Théâtre d’Échange Continu Sous Contrôle de Différents Organiseurs. L’organisation des protéines membranaires est le résultat d’échanges continus entre les monomères de protéines, regroupements protéiques d’ordre nanométrique, et structures micrométriques d’ordre supérieur (milieu : échange continu entre différents états protéiques définis par des flèches). Cet échange, affectant les protéines multiples transmembranaires, est orchestré par à la fois les organiseurs intrinsèques de la membrane lipidique [radeaux lipidiques (en jaune) et les nanodomaines de tetraspanine (en bleu)] et ses organiseurs extrinsèques [actine corticale (en rouge) et galectines (en vert)]. Les organiseurs clé fonctionnent ensemble dans l’environnement dynamique de la membrane plasmique, permettant un contrôle étroit des multiples fonctions cellulaires.  

L’organisation des protéines membranaires est essentielle à un fonctionnement cellulaire adéquat et le résultat d’un échange dynamique entre les monomères de protéines, le regroupement de protéines à l’échelle nanométrique, ainsi que les structures à l’échelle micrométrique d’ordre supérieur. Cet échange est affecté à la fois par des facteurs intrinsèques de la bicouche lipidique comme les radeaux lipidiques et les protéines tétraspanines, et des facteurs extrinsèques comme l’actine corticale et les galectines. Du fait que les organiseurs membranaires agissent de concert comme dans une symphonie, il est difficile d’en définir les organiseurs clé. Ici, nous énonçons, pour la première fois, les définitions d’organiseur membranaire intrinsèque clé et d’organiseur membranaire extrinsèque clé. Les nanodomaines de la tétraspanine sont des organiseurs clé qui sont souvent négligés. Nous discutons la manière dont les organiseurs clé peuvent collaborer, donnée importante permettant d’obtenir une parfaite compréhension de la biologie des membranes. Sjoerd van Deventer, et al, dans Trends in Cell Biology, Early Online Publication, 25 November 2020

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle: Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

 

#cell #protéineaster #transport #cholestérol Les Protéines Aster Facilitent le Transport du Cholestérol non vésiculaire depuis la Membrane Plasmique jusqu’au Réticulum Endoplasmique dans les Cellules de Mammifères

GRAM = Domaine GRAM
ASTER DOMAIN = Domaine ASTER
ACAT  = Acetyl-CoA acetyl - transférase
PM = Membrane Plasmique
ER = Réticulum Endoplasmique

Les mécanismes qui sous-tendent le transport des stérols dans les cellules de mammifères ne sont que peu compris. En particulier, la manière dont le cholestérol internalisé à partir des HDL est rendu disponible à la cellule pour son stockage et sa modification reste inconnue. Ici, nous décrivons trois protéines résidentes du Réticulum Endoplasmique (RE), Aster-A, Aster-B, Aster-C, qui lient le cholestérol et facilitent son élimination de la membrane plasmique. La structure cristalline du domaine central de Aster-A ressemble plus généralement à l’élément de liaison aux stérols des protéines de liaison des protéines StARD (protéine de régulation aigue des stéroïdes), mais les différences observées dans la poche Aster résultent en un mode distinct de liaison du ligand. Le domaine N-terminal GRAM se lie à la phosphatidylsérine et médie le recrutement d’Aster au niveau des sites de contact membranaires du RE en réponse à l’accumulation de cholestérol au niveau de la membrane plasmique. Les souris dépourvues d’Aster-B sont déficientes en esters de cholestérol surrénalien et sur le plan de la stéroïdogénèse, du fait d’une inaptitude à transporter le cholestérol à partir du récepteur scavenger de classe B type 1 (SR-B1) jusqu’au RE. Ces résultats identifient une voie non vésiculaire pour le trafic des stérols de la membrane plasmique au RE chez les mammifères. Jaspreet Sandhu, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 13 septembre 2018

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#trendsinendocrinologyandmetabolism #GLUT4 #insuline #membraneplasmique Mise à jour du trafic vésiculaire de GLUT4 : pierre angulaire de l’action de l’insuline

GLUT4 est hautement compartimentalisé, et est soumis à un recyclage continu, à partir de et en direction de la membrane plasmique (PM). À l’état basal, GLUT4 subit un recyclage constitutif par le truchement de l’endocytose et de l’exocytose, tout en se mouvant à partir de la membrane plasmique jusqu’aux endosomes précoces (EE) et à partir des EE jusqu’aux endosomes de recyclage (ER) avant de retourner vers la PM. De plus, il s’effectue un tri dynamique de GLUT4 à partir de l’ER et du réseau trans-Golgi (TGN) pour générer des vésicules de stockage de glucose (GSV). À la suite de la stimulation insulinique, une augmentation de la translocation de GLUT4 vers la PM survient par le truchement du recrutement de vésicules répondant à l’insuline (IRV) dérivées des GSV. (…). 

Le transport de glucose est un facteur limitant de l’utilisation du glucose provenant de l’alimentation par le muscle et le tissu adipeux. Le transporteur de glucose GLUT4 est dynamiquement trié et retenu à l’intérieur de la cellule ; et il se redistribue au niveau de la membrane plasmique (MP) par un trafic vésiculaire soumis à régulation par l’insuline appelé « translocation de GLUT4 ». Ici, nous mettons l’accent sur les récentes découvertes relatives à la recherche sur la translocation de GLUT4. L’application de la microscopie à fluorescence par réflexion totale intérieure (TIRFM) a permis d’améliorer notre compréhension des événements soumis à régulation par l’insuline au-delà de la membrane plasmique, comme l’attachement des vésicules et la fusion membranaire. Nous décrivons les récentes découvertes relatives aux protéines d’activation Rab GTPase - ciblées Akt (GAPS) (TBC1D1, TBC1D4, TBC1D13) et aux Rab GTPases situées en aval (Rab8a, Rab10, Rab13, Rab14, et leurs effecteurs) de pair avec la contribution de Rac1 et des filaments d’actine, des moteurs moléculaires [myosineVa (MyoVa), myosine1c (Myo1c), myosineIIA (MyoIIA), ainsi que des régulateurs de fusion membranaire (syntaxine4, munc18c, Doc2b). Dans l’ensemble, ces découvertes révèlent de nouveaux évènements dans la régulation du trafic de GLUT4 par l’insuline.  Javier R. Jaldin-Fincati, et al, dans Trends in Endocrinology and Metabolism, publication en ligne en avant-première, 8 June 2017

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#trendsincellbiology #START #stérols Compréhension des sites de contact membranaires START

Structure des lipides membranaires et des protéines membranaires. Source: "Principes de Biochimie" Horton et al. (1994)
Source iconographique et légendaire:  http://biochimej.univ-angers.fr/Page2/COURS/Zsuite/7MembraneLipides/1MembraneLipides.htm

Les protéines de transport lipidique localisées au niveau sites de contact membranaires servent de médiateur à la distribution des lipides entre différents organites. Les protéines transporteuses de stérol START (Steroidogenic Acute Regulatory Protein) récemment identifiées chez la levure peut expliquer la distribution de stérol dans la cellule. Les multiples localisations de ces protéines pourraient fournir des voies alternatives pour la distribution de stérols et servir de médiateur de l’interrégulation des sites de contact membranaires. Ayelén González Montoro et Christian Ungermann, dans Trends in Cell Biology, publication en ligne en avant – première, 24 July 2015

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ   

#trendsinbiochemicalsciences #cellule #protéine #enzyme #substrat #protéolysemembranaire Comprendre la protéolyse membranaire : de la dynamique des protéines à la cinétique de réaction

Schéma général de la protéolyse intramembranaire régulée (RIP)
Source iconographique et légendaire: http://theses.ulaval.ca/archimede/fichiers/21080/ch01.html

La protéolyse membranaire - à savoir le clivage des protéines au niveau de la surface plane de la membrane - est un phénomène répandu qui contribue à l’activation fonctionnelle des substrats impliqués dans certaines maladies. Bien que différentes familles de protéases intramembranaires aient été découvertes et caractérisées, nous ne savons pas, actuellement, comment ces enzymes font la différence entre substrat et non-substrat, comment s’accomplit le clivage site-spécifique, ou quels sont les facteurs déterminant le taux de protéolyse. En mettant l’accent sur la gamma-secretase (Ƴ - secretase) et les protéases rhomboïdes, nous prétendons que les réponses à ces questions peuvent venir des données expérimentales comme celles des cinétiques de réaction ; ainsi que celles de la détermination des sites de clivage, jusqu’à celles relatives à la structure et la dynamique conformationnelle des substrats et enzymes. D. Langosh et al, dans Trends in Biochemical Sciences, publication en ligne en avant-première, 1^er mai 2015

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

Organisation hiérarchique intermédiaire des domaines de la membrane plasmique cellulaire

Différents domaines constituant la membrane plasmique cellulaire. Source: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26870/

Basée sur des résultats récents d'imagerie molécualire de membrane plasmique sur modèle cellulaire in vitro; nous proposons une architecture hiérarchique à 3 niveaux des domaines intermédiaires (2-300 nm) pour représenter l'organisation fonctionnelle de la membrane plasmique: (i) des compartiments membranaires de 40-300 nm de diamètre, du fait de la segmentation de la memgrane plasmique toute entière par sa structure - squelette en "cloture", avec ses protéines "piquets" servant d'ancrage à la "cloture"; (ii) les domaines intermembranaires Raft, (iii) les dimères/oligomères et autres complexes protéiques de grande taille, associés à la membrane (3-10 nm). Les intéractions moléculaires basiques requises pour la fonction de transduction de signaux de la membrane plasmique peuvent ainsi être comprise sur le plan fondamental et correctement définies comme des actions coopératives au sein des domaines intermédiaires; où les fluctuations thermiques et mouvements des molécules ainsi que la faible coopérativité jouent un rôle crucial. Akihiro Kusumi et al, in Trends in Biochemical Sciences, online 13 September 2011, in press.

Source: http://www.sciencedirect.com/ / Traduction et adaptation: NZ