• Comportement du chien et
    du chat
  • Celui qui connait vraiment les animaux est par là même capable de comprendre pleinement le caractère unique de l'homme
    • Konrad Lorenz
  • Biologie, neurosciences et
    sciences en général
  •  Le but des sciences n'est pas d'ouvrir une porte à la sagesse infinie,
    mais de poser une limite à l'erreur infinie
    • La vie de Galilée de Bertold Brecht

Système endo-lysosomal : lysosomes
Structure

Sommaire
définition

Les lysosomes, organites présents dans les cellules eucaryotes à l'exception des érythrocytes, sont des centres de dégradation et de signalisation, jouant un rôle essentiel dans l'homéostasie cellulaire.

Membrane lysosomale

1. La membrane lysosomale est pauvre en cholestérol et la présence d'un glycocalyx épais tapisse sa face interne pour empêcher sa dégradation de la membrane lysosomale par les hydrolases acides luminales.

pH des différents compartiments subcellulaires
pH des différents compartiments subcellulaires
(Figure : vetopsy.fr)

2. La membrane lysosomale contient des centaines de protéines membranaires intégrales et périphériques, y compris divers transporteurs et canaux ioniques qui sont impliquées dans (loupe pour une revue : An Extended Proteome Map of the Lysosomal Membrane Reveals Novel Potential Transporters 2013) :

Par contre, les lysosomes sont distingués des endosomes tardifs par l'absence de MPR (Mannose-6-Phosphate Receptors).

Principaux canaux lysosomaux
Principaux canaux lysosomaux
(Figure : vetopsy.fr d'après Lee et Hong)

3. Les protéines de la machinerie de trafic et de fusion comprennent les protéines SNARE et les petites GTPases Rab.

4. LAMP1 (Lysosomal-associated membrane protein 1) et LAMP2 sont les glycoprotéines membranaires lysosomales les plus abondantes, représentant 50 % des protéines totales de la membrane (Revisiting LAMP1 as a marker for degradative autophagy-lysosomal organelles in the nervous system 2018).

LAMP1 est principalement impliqué (Roles of LAMP-1 and LAMP-2 in lysosome biogenesis and autophagy 2006) :

L'expression de surface cellulaire de LAMP1 est observée dans les cellules ayant des fonctions migratoires ou invasives comme :

Acidité lysosomale

Le lysosome mature a une lumière acide, pH de 4,5 à 5,5, maintenue par la V-ATPase multi-sous-unité lysosomale (Principles of lysosomal membrane degradation: Cellular topology and biochemistry of lysosomal lipid degradation 2009 et Lysosomal Physiology 2015).

1. L'acidification des endo-lysosomes dépend de la V-ATPase, les endosomes précoces ayant un pH légèrement acide ≈ 6,2 (Lysosomal Physiology 2015).

  • De nombreux processus physiologiques, y compris le découplage ligand-récepteur, l'activité enzymatique lysosomale et le trafic membranaire sont contrôlés par les propriétés d'acidification des endo-lysosomes.
  • CLC et V-ATPase et acidification des endososomes
    CLC et V-ATPase et acidification des endososomes
    (Figure : vetopsy.fr d'après Jentsch et Pusch)
    Le faible pH endo-lysosomal est également utilisé par les virus enveloppés pour déclencher la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane endosomale et par certaines toxines pour traverser la membrane endo-lysosomale afin que l'acide nucléique viral ou la toxine puisse atteindre le cytoplasme de la cellule hôte (How Viruses Enter Animal Cells 2004).
livre

La V-ATPase est étudiée dans un chapitre spécial ainsi que les canaux chlorure qui assurent, pour la majeure partie, la conductance contre-ion.

2. Le pH des lysosomes peut varier en fonction de leur position par rapport au noyau.

Calcium lysosomal

1. Le calcium joue un rôle important :

Canaux calciques et recharge lysosomale
Canaux calciques et recharge lysosomale
(Figure : vetopsy.fr d'après Feng et Yang)

2. En outre, lors de lésion, l'efflux de calcium des endosomes endommagés sert de signal pour déclencher un processus de réparation médié par le complexe ESCRT (Triggered recruitment of ESCRT machinery promotes endolysosomal repair 2018).

livre

Le calcium lysosomal et les canaux calciques impliqués sont étudiés dans un chapitre spécial.

Lumière endosomale

1. Les propriétés biochimiques et biophysiques du milieu luminal sont peu connues (Lysosomal Ion Channels as Decoders of Cellular Signals 2019).

2. La lumière lysosomale contient des enzymes solubles, i.e. 60 hydrolases intra-lysosomales, normalement inactives au pH physiologique, mais activées par le faible pH (loupe hydrolases lysosomales).

Ces enzymes digèrent les macromolécules, notamment les protéines, les acides nucléiques, les lipides et les glucides.

Positionnement des lysosomes