Transport intracellulaire

De nombreuses cellules sont polarisées en permanence, ce qui signifie que les protéines de surface sont sélectivement localisées dans différentes zones de la membrane plasmique, en fonction de leur fonction. Par exemple, les cellules endothéliales ont des molécules d’adhésion à la surface qui entrent en contact avec la lame basale, mais des récepteurs qui absorbent les molécules du sang (par ex. les récepteurs de la transferrine – voir ci-dessous) sont situés à la surface de la cellule en contact avec le sang. Les molécules de surface cellulaire peuvent normalement diffuser latéralement dans le plan de la membrane, bien qu’elles puissent être exclues ou concentrées dans des zones particulières telles que les radeaux lipidiques. Cependant, pour certaines cellules, telles que les cellules épithéliales de l’intestin, la membrane plasmique est divisée en deux zones distinctes appelées domaines basolatéral et apical, qui sont séparées les unes des autres par une ceinture de jonctions serrées continues autour de la cellule. Cette structure limite sévèrement la libre diffusion des molécules à travers les espaces extracellulaires entre les cellules voisines, et est observée dans un certain nombre d’autres tissus.

Les membranes basales sont maintenant plus souvent appelées lamines basales, pour souligner le fait qu’il ne s’agit pas de bicouches de phospholipides, mais de feuilles de matrice extracellulaire.

Par exemple, les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins du cerveau ont un anneau de jonctions serrées continues, qui forme une barrière entre le sang et le tissu cérébral qui contribue à la soi-disant barrière hémato–encéphalique. Les jonctions serrées empêchent également la diffusion latérale des protéines et des lipides dans la membrane plasmique d’une zone à l’autre.

  • Prédire quelle exigence cela impose aux systèmes de transport à l’intérieur des cellules qui ont de telles zones différenciées de la membrane plasmique.

  • Les protéines et les lipides doivent être dirigés vers les zones basolatérales ou apicales par différentes voies.

Les protéines destinées à ces zones sont d’abord triées dans l’appareil de Golgi et conditionnées dans différentes vésicules avant d’être dirigées vers la zone appropriée de la membrane (Figure 10). Des signaux de tri ont été identifiés à l’extrémité C des protéines destinées à la membrane basolatérale, ce qui garantit que les protéines atteignent la zone correcte et y sont renvoyées si elles sont internalisées par endocytose.

Figure 10 Les zones basolatérales et apicales de la membrane plasmique sont représentées sur une cellule épithéliale, tapissant la lumière de l’intestin. Des jonctions serrées entre les cellules séparent les deux zones de la membrane. Les protéines destinées à chaque zone sont triées en vésicules distinctes au niveau du réseau trans Golgi.

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