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Questions-Réponses sur le cours « Architecture Membranaire »

Publié le 03/04/2019

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Q18. Les ponts disulfures S-S s'établissent-ils uniquement du côté exoplasmique ? Du côté protoplasmique on ne retrouve que des SH, donc aucun pont disulfure ?

 

R18. Les ponts disulfure s'établissent dans le lumen du RE donc du côté exoplasmique. Du côté cytoplasmique les cystéines sont sous forme -SH, il n'y a pas de ponts disulfure. Quand la protéine est dirigée par trafic vésiculaire vers la membrane plasmique, les ponts disulfure sont du côté extracellulaire.

 

Q19. Avec quoi les protéines membranaires périphériques peuvent-elles interagir ?

 

R19. Les protéines périphériques peuvent interagir avec les lipides de la membrane, les protéines transmembranaires ou ancrées, les groupements glucidiques des protéines ou des lipides.

 

Q20. Combien mesure chaque feuillet de la bicouche lipidique et quelle est la distance qui les sépare ?

 

R20. La bicouche lipidique mesure environ 5 nm d'épaisseur. Les 2 feuillets lipidiques \"se touchent\". Donc chaque feuillet lipidique mesure environ 2.5 nm.

 

Q21. La partie N-terminale d'une protéine transmembranaire se trouve-t-elle toujours du côté extracellulaire et la partie C-terminale du côté cytoplasmique ? R21. NON, Les 2 situations peuvent exister, c'est pour celà que sur la planche 9 n'est pas indiqué où se trouvent les extrémités Nt et Ct sur la protéine 1. On vous a proposé en ED un exercice avec une protéine qui présentait sa partie N-terminale du côté extracellulaire et sa partie C-terminale du côté cytoplasmique. Sur la planche 15 du cours est présenté un exemple de protéine pour montrer que l'endodomaine est bien différent de l'exodomaine, avec le Nt intracellulaire et le Ct extracellulaire (le titre de la planche est : la membrane plasmique est assymétrique). On verra au deuxième semestre ce qui va gouverner la topologie d'une protéine dans la membrane plasmique (c'est liéàson insertion dans la membrane du réticulum endoplasmique).

 

Q22. Quelle est la différence entre un liposome et un microsome ?

 

R22. Les liposomes sont des bicouches lipidiques obtenues expérimentalement par la dispersion dans l'eau de lipides amphiphiles. Si en plus on leur associe des protéines, on obtient des protéoliposomes. Les microsomes sont obtenus par homogénéisation des cellules et sont formés de membranes venant essentiellement de la membrane plasmique, du RE et du Golgi. Ce sont donc des bicouches lipidiques auxquelles sont associées des protéines. Ce ne sont pas des organites.

 

Q23. Faut-il connaître la répartition des Phospholipides dans la membrane autre que la phosphatidyl sérine (que l'on trouve du coté cytoplasmique) (comme développé sur la diapo p15 sur la droite avec PC/SM/PE) ?

 

R23. Il faut savoir que la répartition des phospholipides est asymétrique, que la PS est plutôt dans le feuillet cytoplasmique des membranes plasmiques des cellules vivantes et que c'est le seul phospholipide dont la tête polaire est chargée négativement.

 

Q24. Une protéine ancrée par un glycosylphosphatidyl inositol a-t-elle bien été synthétisée dans le cytosol ? comment s'est-elle retrouvée du côté du lumen ?

 

R24. Toutes les protéines sont synthétisées dans le cytosol. Une protéine à ancrage GPI est donc bien synthétisée dans le cytosol. Elle a un peptide signal en Nt qui lui permet d'être transloquée au niveau du RE et donc se retrouve du côté du feuillet E des membranes cellulaires. Nous verrons tout celà au 2ème semestre.

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« Q9.

Comment peut-on détacher des protéines membranaires périphériques de la membrane? R9.

On peut extraire les protéines membranaires pér iphériques en utilisant des solutions de pH extrêmes (très acide ou très basique) ou en utilisant des solutions de force ionique élevée.

Q10.

Le cholestérol augmente-t-il ou non la fluidité de l a membrane? R10.

Le cholestérol en faible concentration augment e la fluidité membranaire.

Par contre en forte concentration il rigidifie la membrane, c’est ce que l’on trouve par exemple dans les radeaux lipidiques. Q11.

Les mouvements des lipides et des protéines sont-il s les mêmes? R11.

Non, les lipides peuvent diffuser dans le plan de la membrane, peuvent faire des mouvements de fl exion de leur queue d’acide gras, de rotation sur eux- mêmes et de flip-flop (même si cela est très rare).

Les protéines peuvent diffuser dans le plan de la membrane et tourner sur elles-mêmes mais aucun flip- flop n’est possible.

Q12.

Certains organites sont délimités par une membrane et d'autres par 2 membranes(une enveloppe).

Une membrane est constituée d'une double couche lipidique.

Pour des organites qui ont une do uble membrane ou enveloppe, ils ont 4 couches lipidi ques les unes sur les autres ? Si oui, dans ce cas, les têtes polaires vont devoir interagir ensemble ? Mai s ne sont-elles pas sensées se repousser ? et les q ueues hydrophobes rester ensemble ? R12.

Une enveloppe (celle du noyau ou de la mitocho ndrie) est bien constituée de 2 doubles couches de phospholipides.

Selon l’hémi-membrane à laquelle ils appartiennent, les têtes polaires des phospholipide s vont interagir avec le nucléoplasme, la matrice m itochondriale, le cytoplasme ou l’espace inter-memb ranaire qui sont des milieux essentiellement constitués d’e au. Q13.

Les protéines ancrées par GPI se trouvent-elles uni quement dans les radeaux lipidiquesou peut-on aussi les trouver dans le reste de la me mbrane ? R13.

On les trouve plutôt concentrées dans les raft s mais on peut en trouver quand même ailleurs dans la membrane. Q14.

Voici l’énoncé d’un QCM : « L'hélice membranaire des protéines à une seule hélic e transmembranaire est amphiphile ».

La réponse est fausse.

La justification est la suivante : l'hélice est amphip hile uniquement lorsqu'elle est associée à d'autres hélices (pour former des canaux ioniques par exempl e) par alternance d‘acides aminés hydrophiles et d’acides aminés hydrophobes.

Une hélice seule n'est pas asso ciée à d'autres hélices et elle est donc totalement hydrophobe.

R14.

Dans ce QCM, il s’agit d’analyser l’hélice tra ns-membranaire d’une protéine.

Dans la planche n°9 d u cours, il s’agit d’analyser les propriétés physicochimiques de la protéine 1 dans son entier : elle est bien amphiphile car elle présente une hélice alpha hydrophobe, un endodomaine et un exodomain e qui sont eux hydrophiles.

Q15.

Pourquoi la glycosylation se fait-elle dans le milieu extra-cellulaire par l'appareil de Golgi alors que celui-ci se trouve dans le cytosol ? R15.

La glycosylation se fait du côté luminal du RE et du G olgiet donc les résidus glucidiques se retrouvent du cô té extracellulaire quand on considère la membrane plasmique. Q16.

Un phospholipide en forme de cône a une grosse tête et un seul acide gras.

Peut-il ég alement avoir 2 acides gras ? R16.

Un phospholipide en forme de cône peut avoir u ne tête hydrophile et un seul acide gras ou une « grosse » tête et 2 acides gras. Q17.

Le flip-flop d'un phospholipide est rare (1/mois).

Pourquoi est-il incompatible avec la vie cellulaire ? R17.

Le flip-flop spontané des phospholipides est ex trêmement rare.

Or les phospholipides sont synthétisés dans le feuillet P du RE.

Pour que les 2 feuillets aient la même surface il faut donc que des phospholipides nouvellement synthétisés passent dans le feuillet E.

Cela ne se fait pas de façon spontanée, il faut l’intervention de protéines de transfert (de type s cramblase) qui augmentent la vitesse et l’efficacit é de ces mouvements .. »

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