Constituants cellulaires : protéasomes
Autres protéasomes

Sommaire
  1. Biologie cellulaire et moléculaire
    1. Cellules procaryotes et eucaryotes
    2. Structure générale d'une cellule eucaryote
  2. Constituants de la cellule
    1. Membrane plasmique
    2. Noyau
    3. Cytoplasme
      1. Hyaloplasme
        1. Cytosol
        2. Cytosquelette
          1. Microfilaments d'actine
          2. Filaments intermédiaires
          3. Microtubules
        3. Proteasome
          1. Vue d'ensemble
          2. Structure générale du protéasome 26S
            1. Coeur catalytique : 20S
              1. Coeur catalytique canonique
                1. Anneau α
                2. Anneau β
              2. Alternatives au coeur catalytique canonique
            2. Complexe régulateur 19S
              1. Base du complexe régulateur 19S
                1. Rpt1-6 de la base
                  1. Structure des Rpt
                    1. Domaine N-terminal
                      1. Anneau OB
                      2. Superhélices (coiled-coil) des Rpt (Rpt3/6, Rpt4/5, et Rpt1/2)
                    2. Domaine AAA+
                      1. Anneau ATPase et corps rigides
                      2. Boucles du pore (pore loops)
                        1. Boucle Ar-Φ
                        2. Pore-2 loop
                      3. Extrémités C-terminales
                    3. Canal central
                2. Rpn de la base
                  1. Rpn1 et Rpn2
                  2. Rpn10 et Rpn13
              2. " Couvercle " (lid)
                1. Rpn à domaine PCI : Rpn3, 5, 6, 7, 9, 12 
                2. Rpn à domaine MPN : dimère Rpn11/8
                3. Rpn15
            3. Autres complexes régulateurs
              1. PA200 /Blm10
              2. Complexe 11S
          3. Assemblage du protéasome 26S
            1. Assemblage du coeur catalytique
              1. Anneau α
              2. Anneau β
            2. Assemblage du complexe régulateur 19S
              1. Assemblage de la base
                1. RAC (RP Assembly Chaperones)
                2. Ordre d'assemblage
                3. Action du coeur catalytique
              2. Assemblage du " couvercle " (lid)
          4. Fonctionnement du protéasome
            1. Acceptation du substrat
              1. Rpn10 et Rpn13
              2. Récepteurs alternatifs d'ubiquitine
            2. Engagement du substrat
              1. Déplacement du " couvercle " (lid)
              2. Déplacement de la base
            3. Translocation du substrat
              1. Positionnement de l'anneau ATPase
              2. Positionnement de l'anneau OB
            4. Désubiquitination du substrat
              1. Rpn11
              2. DUB supplémentaires
            5. Protéolyse du substrat
      2. Morphoplasme : organites
        1. Réticulum endoplasmique
        2. Appareil de Golgi
        3. Mitochondries
        4. Lysosomes
        5. Endosomes
        6. Peroxysomes
  3. Matrice extracellulaire
  4. Reproduction cellulaire
    1. Cycle cellulaire
    2. Mitose
    3. Méiose
  5. Biochimie
  6. Transport membranaire
  7. Moteurs moléculaires
  8. Voies de signalisation

Bibliographie

Les protéasomes, à part leur coeur catalytique 20S (CP : Core Particle), comporte en général un complexe régulateur 19S (RP : Regulatory Particle).

Toutefois, certains protéasomes remplacent ce complexe 19S (PA700) par un autre complexe régulateur (The proteasome: Overview of structure and functions 2009) :

  • soit des deux côtés (PA200 ou 11S),
  • soit d'un seul côté (11S) , sans que l'on sache bien comment il fonctionne.

PA est une abbréviation de Proteasome Activator.

Différents protéasomes
Différents protéasomes
(Figure : © vetopsy.fr d'après Jung)

PA200 /Blm10

PA200 (Blm10 chez la levure, homologue à 20%), est une protéine monomérique nucléaire, impliquée dans les dommages à l'ADN ou certaines dégradations de protéines (Proteasomes Associated with the Blm10 Activator Protein Antagonize Mitochondrial Fission through Degradation of the Fission Protein Dnm1 2014).

Elle est présente dans les spermatoprotéasomes.

Complexes 11S

Les complexes 11S (REG ou PA28) peuvent être constitués de trois éléments α, β et γ, homologues à 50% environ.

Les complexes 11S sont composés de :

  • 6 sous-unités identiques chez la levure, structure simple qui a permis de comprendre le fonctionnement des RP ;
  • 6 ou 7 sous-unités (PA28αβ), uniquement dans le cytosol, sous forme α3β3, α4β3, α3β4,
  • 7 sous-unités (PA28γ7) retrouvé dans le cytosol et le noyau. Ces derniers sont retrouvés dans les immunoprotéasomes.

Ces deux complexes (PA200 et 28) dégradent les protéines sans reconnaître l'ubiquitine contrairement au complexe 19S (Recognition and Processing of Ubiquitin-Protein Conjugates by the Proteasome 2009).

La protéine Cdc48/p97/VPC, qui est une protéine AAA+, peut aussi être utilisée comme complexe régulateur (Bipartite determinants mediate an evolutionarily conserved interaction between Cdc48 and the 20S peptidase 2013 et Cdc48: A Swiss Army Knife of Cell Biology 2013)

Assemblage du protéasome

Biologie cellulaire et moléculaireMembrane plasmiqueNoyauCytoplasme
Réticulum endoplasmiqueAppareil de GolgiMitochondries
EndosomesLysosomesPeroxysomesProtéasomes
CytosqueletteMicrofilaments d'actineFilaments intermédiairesMicrotubules
Matrice extracellulaireReproduction cellulaireBiochimieTransport membranaire
Moteurs moléculairesVoies de signalisation

Bibliographie
  • Marieb E. N. - Anatomie et physiologie humaines - De Boeck Université, Saint-Laurent, 1054 p., 1993
  • Maillet M. - Biologie cellulaire - Abrégés de Masson, 512 p, 2002
  • Lodish et coll - Biologie moléculaire de la cellule - De Boeck Supérieur, Saint-Laurent, 1207 p., 2014