Chapitre 6 — Les systèmes endomembranaires · Topic 2 : La voie de sécrétion (RE et Golgi) · Leçon 2.3
Une fois maturée, la protéine voyage d’un compartiment à l’autre dans des vésicules recouvertes d’un manteau. Cette leçon décrit les 4 étapes du transport vésiculaire (du bourgeonnement à la fusion), les classes de manteaux, et le rôle régulateur des petites protéines G.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- citer les classes de manteaux (COPII, COPI, clathrine) ;
- décrire les 4 étapes du transport vésiculaire ;
- expliquer le rôle des SNARE ;
- décrire le cycle d’une petite protéine G (GEF/GAP) ;
- associer Sar1, Arf1, Rab à leurs étapes.
🧭 Plan de la leçon
- Les vésicules recouvertes et leurs manteaux
- Les quatre étapes du transport vésiculaire
- Le cycle des petites protéines G
1. Les vésicules recouvertes et leurs manteaux
Les protéines correctement repliées sont transportées d’un compartiment à un autre par des vésicules recouvertes d’un manteau protéique (un manteau = un complexe protéique ; on parle de vésicules recouvertes). Lors d’un transport, le compartiment de départ est le donneur, celui d’arrivée l’accepteur (ex. : RE = donneur, Golgi = accepteur).
| Manteau | Utilisation |
|---|---|
| COPII | Transport RE → Golgi. |
| COPI | Transport intragolgien (entre faces cis, médiane et trans). |
| Clathrine | Endocytose (avec AP2) ; sortie du Golgi au niveau du réseau trans-golgien (avec AP1, AP3, GGA). |
Les protéines de manteau varient selon les compartiments donneur et accepteur. La taille d’une vésicule est de 60 à 100 nm.
2. Les quatre étapes du transport vésiculaire
- (a) Bourgeonnement : recrutement des protéines de manteau (coatomères) à la membrane, via des GTPases (petites protéines G). Clathrine + AP/GGA, ou protéines COP (COPII RE→Golgi, COPI intragolgien).
- (b) Transport : séparation de la vésicule par fission et perte du manteau ; déplacement le long du cytosquelette (microtubules et actine = rails).
- (c) Ancrage (arrimage) : des facteurs d’arrimage connectent les membranes ; ils ne participent pas à la fusion elle-même (on ancre avant de fusionner).
- (d) Fusion : via les protéines SNARE — v-SNARE (portés par la vésicule) et t-SNARE (target, portés par la membrane accepteur). Leur interaction permet la fusion et la libération du contenu.
Repère facile : v comme vésicule, t comme target (cible = membrane accepteur). C’est leur interaction qui déclenche la fusion. Et n’oublie pas l’ordre : on ancre (arrimage) avant de fusionner.
3. Le cycle des petites protéines G
Toutes les petites protéines G fonctionnent de la même façon : forte affinité pour le GTP et faible activité GTPasique (capacité à hydrolyser le GTP). Elles alternent entre un état actif (lié au GTP) et inactif (lié au GDP) :
- GEF (Guanine nucleotide Exchange Factor) : remplace le GDP par un GTP → active la protéine G (protéine extérieure) ;
- GAP (GTPase Activating Protein) : stimule l’activité GTPasique (hydrolyse GTP → GDP + Pi) → inactive la protéine G (protéine extérieure).
Rôles selon l’étape :
- Sar1 et Arf1 : formation des vésicules (étape 1) — Sar1 au RE, Arf1 au Golgi ;
- Rab : transport, adressage et fusion (étapes 2-3-4) ; peuvent aussi réguler la formation.
Une petite protéine G est un interrupteur : ON avec le GTP, OFF avec le GDP. La GEF allume (échange GDP→GTP), la GAP éteint (accélère l’hydrolyse). Comme son activité GTPasique propre est faible, elle reste « allumée » jusqu’à ce qu’une GAP intervienne : un timing parfait pour piloter chaque étape du trafic.
🧠 À retenir absolument
- Vésicules recouvertes (manteau = complexe protéique), 60-100 nm ; donneur → accepteur. Manteaux : COPII (RE→Golgi), COPI (intragolgien), clathrine (endocytose + sortie Golgi).
- 4 étapes : (a) bourgeonnement + manteau ; (b) transport (fission, perte du manteau, cytosquelette) ; (c) ancrage (avant la fusion) ; (d) fusion via v-SNARE (vésicule) / t-SNARE (target).
- Petites protéines G : forte affinité GTP, faible activité GTPasique ; GEF active (GDP→GTP), GAP inactive (hydrolyse).
- Sar1 (RE) et Arf1 (Golgi) : formation des vésicules ; Rab : transport/adressage/fusion.
❓ Questions fréquentes
Quelles sont les classes de manteaux des vésicules ?
COPII (transport RE → Golgi), COPI (transport intragolgien) et la clathrine (endocytose avec AP2, et sortie du Golgi au niveau du réseau trans-golgien avec AP1, AP3, GGA). Le manteau varie selon les compartiments donneur et accepteur.
Quelles sont les quatre étapes du transport vésiculaire ?
Le bourgeonnement de la vésicule avec formation du manteau, le transport (fission, perte du manteau, déplacement le long du cytosquelette), l’ancrage à la membrane accepteur, puis la fusion via les SNARE. On ancre toujours avant de fusionner.
Quel est le rôle des SNARE ?
Les SNARE assurent la fusion des membranes : les v-SNARE sont portés par la vésicule, les t-SNARE par la membrane cible (target). Leur interaction permet la fusion et la libération du contenu de la vésicule dans le compartiment accepteur.
Comment fonctionne une petite protéine G ?
Elle alterne entre un état actif (liée au GTP) et inactif (liée au GDP). La GEF échange le GDP contre du GTP (activation), la GAP stimule l’hydrolyse du GTP en GDP (inactivation). Sar1 et Arf1 régulent la formation des vésicules, les Rab le transport, l’adressage et la fusion.
🚀 Pour aller plus loin
Appliquons ce mécanisme au premier trajet de la voie : du RE vers le Golgi.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.