Membranes biologiques - cours mosaique fluide

Membranes biologiques - cours mosaique fluide 

BC4223 Mécanismes moléculaires 

Mise à jour: 

Membranes biologiques 

17 jan 05 

1.4 Domaines et microdomaines 

Pour aller directement à la page: 

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Membrane est divisiée en régions ayant des fonctions spécialisées 

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domaines = grandes régions de la membranes 

protéines sont mobiles à l'intérieur du domaine mais souvent ne peuvent pas en sortir => 

fonctions spécifiques des protéines sont maintenues de façon permanente dans cette région 

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microdomaines = plus petites régions 

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microdomaines est mobile dans le domaine ou la membrane entière 

composantes lipidiques et protéiques ne se déplacent pas dans le microdomaine 

= 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 

Exemple typique: cellules épithéliales de l'intestin 

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lumière de l'intestin: 

(membrane apicale) 

-> absorbtion des nutriments 

cotés (mb. latérale ou basolatérale) 

--> contact avec les cell. 

adjacentes 

base (mb. basale ou basolatérale) 

--> 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: 

microvillosités 

enzymes digestives 

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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translocase: sortie du matériel absorbé -> circulation sanguine 

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 

hépatocytes 

neurones 

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Maintien des différents domaines 

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restriction de mouvement de certaines protéines 

liaison avec des structurers immobiles de la matrice extracellulaire 

liaison avec des éléments stables du cytosquelette 

liaison avec des éléments d'autres cellules 

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=> 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 

généralement fluide 

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Microdomaines 

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Petites régions de la membrane dont les composantes sont étroitement associées 

généralement cristalline 

éléments sont immobiles par rapport aux autres 

microdomaine lui-même peut diffuser dans la membrane (ou le domaine) 

composantes lipidiques ou protéiques ne diffusent pas dans le reste de la membrane 

structures stables assez/très résistantes aux détergents 

structures spécialisées (domaines) de la membrane plasmique enrichies en cholestérol et, selon les types de radeaux, 

des protéines et des lipides spécifiques 

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 

certains radeaux sont localisés dans le feuillet interne (cavéoles) et d'autres dans le feuillet externe (PRR) 

3 types identifiés à ce jour: cavéoles, GEM et PRR 

association au CSQ: association avec des protéines liant l'actine (microtubules) 

GEM (GSL-enriched membranes) 

résistantes au détergent 

riche en cholestérol et GSl 

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) 

généralement très stables (='' pas/peu de role dans endocytose) 

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) 

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) 

invagination de 50-100 nm 

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): 

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 

segments sont-ils transmembranaires ou partiellement insérés 

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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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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