accueil  >  revues  >  Distribution subcellulaire des récepteurs du glutamate de type kaïnate
 


Distribution subcellulaire des récepteurs du glutamate de type kaïnate

Auteur : Dr. Frédéric JASKOLSKI
Adresse actuelle : MRC Centre for Synaptic Plasticity - Department of Anatomy - University of Bristol - UK.


Introduction

I - La synapse

II - Les récepteurs du glutamate de type kaïnate


III - Le trafic des protéines dans les neurones :

1 - Biosynthèse protéique :

La biosynthèse protéique dans les neurones s'effectue selon le processus établi pour les cellules eucaryotes. Le noyau est le lieu de la transcription, les acides ribonucléiques messagers y sont maturés puis transportés dans le réticulum endoplasmique granuleux (REG). Dans le REG, s'effectuent la traduction protéique et les premières étapes de maturation. Enfin, pour les protéines membranaires et secrétées, il y a un transport vers l'appareil de Golgi où ont lieu les dernières modifications post-traductionnelles. Les protéines néo-synthétisées sont ensuite dirigées vers leur localisation fonctionnelle. Ce sous-chapitre décrit les principales étapes de la biosynthèse protéique qui permettent de comprendre le trafic des récepteurs du glutamate.

1a - Transcription et épissage alternatif :
Le noyau des neurones, comme dans toutes les cellules eucaryotes, constitue le lieu privilégié de la transcription (Hall, 1992). Il est le siège des premières modifications post-transcriptionnelles dont l'épissage alternatif. L'épissage alternatif est le mécanisme par lequel plusieurs ARNm peuvent être générés à partir d'un seul transcrit primaire ou pre-ARNm. Les étapes élémentaires de l'épissage repose sur la formation d'un " spliceosome ". Il s'agit d'un complexe réunissant de petites ribonucléoprotéines nucléaires (snRNPs, ou " snurps ") et des séquences spécifiques portées par les domaines introniques (non codant)(Stamm et al., 1994). Ce complexe permet de concaténer les exons (séquences codantes). L'épissage alternatif est soumis à régulation par des protéines liant le pre-ARNm. Parmi celles-ci, les protéines de la famille NOVA (Jensen et al., 2000) régulent l'épissage.alternatif de la sous-unité 2 des récepteurs glycinergiques. Pour les récepteurs kaïnate, les mécanismes de l'épissage alternatif ne sont pas connus. Les ARNm sont ensuite transportés hors du noyau vers les complexes de traduction que sont les ribosomes (Erkmann and Kutay, 2004).

1b - Le réticulum endoplasmique granuleux :
Dans les neurones, le réticulum endoplasmique granuleux (REG) est concentré dans le compartiment somato-dendritique autour du noyau (fig 21A) (Dotti and Banker, 1991; Rolls et al., 2002). La caractéristique fonctionnelle de ce compartiment est due à la présence de ribosomes qui s'organisent en chapelet sur la face externe de la membrane du REG (Palade, 1975). C'est dans le REG que les premières étapes de conformation protéiques interviennent. La première étape du repliement protéique dans le REG se fait lors de l'entrée de la chaîne polypeptidique dans la lumen du REG. Le passage à travers la membrane du REG se fait grâce à la reconnaissance du peptide signal par le complexe de translocation. C'est aussi dans ce complexe que l'insertion dans la bicouche phospholipidique a lieu pour les protéines membranaires. Après l'entrée dans la lumen et l'insertion membranaire, différents complexes de protéines chaperonnes (Hsp40, Hsp70, peptidyl-prolyl isomérases, calnexine/calreticuline et thiol-disulphide oxydoréductases) interviennent pour permettre aux protéines d'acquérir leurs conformations fonctionnelles (Ellgaard and Helenius, 2003). Dans le REG interviennent les premières enzymes de glycosylation (Glucosydases I, II et III) nécessaires au bon repliement des protéines glycosilées par le complexe calnexine/calreticuline (Huet et al., 2003). Le sortie vers l'appareil de Golgi est conditionnée par l'acquisition d'une conformation correcte sans quoi la protéine mal repliée est dégradée par un complexe associée au RE (ERAD).
Il existe des polyribosomes à la base des épines des neurones comme dans les cellules en grain du gyrus dentatus de l'hippocampe (Steward and Levy, 1982). La présence de ces ribosomes suggère l'existence d'une machinerie locale de traduction et de biosynthèse (Pierce et al., 2001)

1c - L'appareil de Golgi :
L'appareil de Golgi est une organelle dans laquelle les protéines neo-synthétisées migrent pour être maturées et dirigées vers leurs destinations fonctionnelles (Barr and Short, 2003). L'appareil de Golgi peut-être divisé en trois compartiments, le cis-Golgi qui reçoit les vésicules issues des sites de sortie du réticulum endoplasmique (RE), le Gogli median et le réseau trans-Golgien (Polishchuk and Mironov, 2004). C'est à travers l'appareil de Golgi que les enzymes terminales de glycosylation interviennent comme la manosidase II. Dans les neurones l'appareil de Golgi n'est pas restreint au compartiment somato-dendritique, la GM130 une protéine du cis-Golgi est détectable dans les dendrites proximales (fig 21B)(Gardiol et al., 1999). Il existe un trafic vésiculaire entre des sites de sortie du RE et des structures Golgiennes dans les dendrites (Horton and Ehlers, 2003). Les sous-unités des récepteurs kaïnate sont des protéines N-glycosilées, elles doivent donc franchir les différents compartiments de l'appareil de Golgi avant d'atteindre la membrane plasmique.

1d - Le réticulum endoplasmique lisse :
Le réticulum endoplasmique lisse (REL) se caractérise par l'absence de ribosomes apposés sur la partie cytosolique de sa membrane (il n'existe pas d'autre définition pour le REL si ce n'est l'absence de ribosomes). Ce réseau de membranes et de protéines se distribue aussi bien dans l'axone (Weclewicz et al., 1998) que dans les dendrites des neurones (Gardiol et al., 1999)(fig 21C). La distribution du REL dans les neurones a été caractérisée par des approches immunocytochimiques qui ont permis de détecter des protéines résidentes du RE comme la calnexine dans les neurites (Krijnse-Locker et al., 1995). Ces données suggèrent l'existence d'une machinerie de repliement protéique délocalisé dans les neurones. Cette hypothèse est étayée par la présence de sites de sortie du RE dans les dendrites, caractérisés par la présence des protéines du complexe COPII (coat protein complexe II) (Horton and Ehlers, 2003; Aridor et al., 2004). Le REL est aussi une organelle de stockage du calcium, au niveau pré-synaptique où il détermine pour partie la probabilité de libération de neurotransmetteur (Bouchard et al., 2003) et au niveau post-synaptique où il intervient dans la réponse synaptique (Verkhratsky, 2002).

En résumé, l'appareil de biosynthèse protéique dans les neurones se disperse tout au long des extensions de la cellule (Horton and Ehlers, 2004) afin de permettre une synthèse locale de protéines, une condition nécessaire pour l'adaptation rapide de l'activité neuronale.


page précédente - Distribution subcellulaire des récepteurs du glutamate de type kaïnate - page suivante
haut de page




Cours de biologie  |  Articles de revue  |  Études  |  Offres d'emplois  |  Pense-bête  |  Sélection de livres  |  Nouveautés livres  |  Liens  |  Forum

© 123bio.net - Tous droits réservés.