Lipides
Formation des lipoprotéines : exemple des chylomicrons
6. Sortie des préchylomicrons du RE et transport au Golgi

La formation des chylomicrons (CM) et leur passage dans la circulation sanguine est un processus complexe qui, dans vetopsy.fr, a été decoupé arbitrairement en 10 étapes, à savoir :

• 1. le transport des lipides du pôle apical des entérocytes du cytosol à la membrane du réticulum endoplasmique (RE),
• 2. la resynthèse des lipides dans la membrane du RE,
• 3. l'initiation de l'assemblage des lipoprotéines à la membrane du RE, grâce à l'apoB, ici l'apoB-48, pour former des lipoprotéines " primordiales ", ce sera apoB-100 dans le foie,
• 4. la dissociation des lipoprotéines primordiales de la membrane du RE,
• 5. l'extension du coeur des lipoprotéines pour former des préchylomicrons (pré-CM),
• 6. la sortie des préchylomicrons (pré-CM), de la lumière du RE par des vésicules de transport des préchylomicrons (PCTV),
• 7. la livraison des préchylomicrons à l'appareil de Golgi pour former les chylomicrons (CM),
• 8. La sortie des chylomicrons de l'appareil de Golgi par la formation des vésicules de transport des chylomicrons,
• 9. l'exocytose des chylomicrons dans la lamina propria et l'absorption par les chylifères,
• 10. le passage des chylomicrons des chylifères dans la circulation veineuse.

6a. Sortie des préchylomicrons de la lumière du RE : PCTV

Après leur formation dans le réticulum endoplasmique (RE) , les préchylomicrons ou Pré-CM sortent du RE et sont transportées via des vésicules spécialisées, appelées vésicules de transport des préchylomicrons (PCTV, PreChylomicron transport vesicule), différentes des vésicules COPII qui transportent habituellement les cargos du RE à l'appareil de Golgi.

Vue d'ensemble des PCTV

Les préchylomicrons sont gros (environ 250 nm) et la majorité des cargaisons transportées du RE au Golgi sont transportées par la voie dépendante de COPII dans des vésicules de 60 à 80 nm.

1. La cage Sec13/31 qui forme la périphérie des vésicules COPII est limitée en diamètre à 100 nm en raison des angles de liaison (Structure of the Sec13/31 COPII coat cage 2006).

Toutefois, la monoubiquination de Sec31 agrandit la couche COPII pour accueillir les fibrilles de collagène (4 × 300 nm) (Ubiquitin-dependent regulation of COPII coat size and function 2012).

2. La plupart des cargaisons dans les vésicules de transport RE vers Golgi est que l'ATP et le GTP sont nécessaires pour transporter la plupart des cargos.

Seul l'ATP est nécessaire pour qle transport des préchylomicrons (COPII proteins are required for Golgi fusion but not for endoplasmic reticulum budding of the pre-chylomicron transport vesicle 2003).

3. Enfin, la formation des PCTV est nécessaire trois fois par jour lorsqu'un repas contenant de la graisse est consommé, alors que les vésicules de cargaison typiques transportent continuellement leurs cargaisons.

Remarque : dans les PCVT, les pré-CM sont protégés de la lipase pancréatique (PL) et de ATGL (Adipose triglyceride lipase) exprimées dans l'intestin (Adipose triglyceride lipase is a TG hydrolase of the small intestine and regulates intestinal PPARα signaling 2013).

Complexe de bourgeonnement

La sortie des pré-CM du RE est considérée comme l'étape limitante du du trafic intracellulaire des TG et est un processus en plusieurs étapes (Control of chylomicron export from the intestine 2016 et intestinal CD36 and Other Key Proteins of Lipid Utilization: Role in Absorption and Gut Homeostasis 2018).

1. Le complexe de bourgeonnement des pré-CM est formé de 4 molécules (A novel multiprotein complex is required to generate the prechylomicron transport vesicle from intestinal ER 2010).

• VAMP7, la R-SNARE qui est une v-SNARE (v pour vésiculaire) et qui permettra ensuite la fusion avec l'appareil de Golgi (Vesicle-associated membrane protein 7 is expressed in intestinal ER 2010),

• 

  CD36, le récepteur scavenger (A novel multiprotein complex is required to generate the prechylomicron transport vesicle from intestinal ER 2010),
• apoB-48, car son fragment carboxy-terminal de 70 kDa est exposé au cytosol, ce qui permet la liaison du complexe de bourgeonnement (A novel multiprotein complex is required to generate the prechylomicron transport vesicle from intestinal ER 2010),
• L-FABP (FABP1), i.e. le seul membre cytosolique du complexe.

2. L-FABP (FABP1) est membre d'un complexe protéique hétéromérique cytosolique composé de :

• sar1b, une petite GTPAse Ras,
• sec13,
• SVIP (Small Valosin-containing Protein-interacting Protein) serait le médiateur de l'interaction des VCP (Valosin Containing Protèine) avec le lysosome, protéines engagées dans l'autophagie (Valosin Containing Protein (VCP): A Multistep Regulator of Autophagy 2022).

a. FABP1 ne peut pas se lier au RE en tant que membre de ce complexe.

b. La cavéole à cavéoline-1 (CEV ou Caveolin-1 containing Endocytic Vesicles) endocytée à partir de la membrane apicale contient :

• dans la cavité, les acides gras (FA) et monoglycérides (MG) nouvellement absorbés ainsi que le CD36, i.e. les lipides seront réestérifiés en triglycérides (TG) pour générer des gouttelettes lipidiques luminales et cytosoliques ( formation des gouttelettes lipidiques),
• à la surface, PKCζ (Protein kinase C zeta) et la lysophosphatidylcholine (LPC ou LysoPC).

Lors de l'activation de PKCζ par LPC, ne nécessitant ni diglycéride (DAG), ni Ca⁺⁺, la PKCζ se détache de la cavéole pour se retrouver dans le cytosol.

c. PKCζ activé phosphoryle sar1b dans le complexe hétéromérique cytosolique.

d. La phosphorylation de Sar1b libère les protéines de l'hétéromère sous leur forme monomérique. Le FABP1 monomérique peut maintenant se lier au RE où il peut organiser le complexe de bourgeonnement PCTV.

6b. Ciblage des PCTV vers l'appareil de Golgi

Les vésicules de transport des préchylomicrons (PCTV) sont délivrées au cis-Golgi et pour que le ciblage se produise, la protéine de la vésicule COPII, Sec24C, est nécessaire (Sec24C is required for docking the prechylomicron transport vesicle with the Golgi 2010).

1. Ce composant COPII est ajouté lors de la génération de la vésicule car, une fois que le PCTV a subi un événement de scission de la membrane du RE, Sec24C ne peut pas être rajouté efficacement à la vésicule (COPII proteins are required for Golgi fusion but not for endoplasmic reticulum budding of the pre-chylomicron transport vesicle 2003).

Sar1b, la petite GTPAse Ras doit recruter Sec23 et Sec24 pour constituer la cage interne de COPII qui normalement fonctionne avec le GTP.

• Comme GTP n'est pas requis pour le bourgeonnement des PCTV, Sar1b est supposé se lier à GDP.
• Sans liaison au GTP, son hélice α NH2-terminale ne peut pas pénétrer dans la membrane du RE comme c'est le cas dans le cas de la liaison au GTP ( protèines à AH provoquant la fission).

2. Les protéines COPII sont associées au PCTV par une interaction protéine-protéine, et plus particulièrement avec l'apoB.

• Sar1b, Sec23 et Sec24C se lient à l'apoB-48, i.e. cette liaison a lieu lors de la formation de la PCTV à la membrane du RE.
• Comme dans le cytosol, l'apoB-48 est entièrement à l'intérieur des PCTV pour pouvoir résister aux protéinases, cette liaison a lieu lors de la formation de la PCTV à la membrane.

7. Formation des chylomicrons dans l'appareil de Golgi