Réticulum endoplasmique rugueux

Définition

Le réticulum endoplasmique rugueux (RE rugueux) est un réticulum endoplasmique dont la surface granuleuse comporte des ribosomes, contrairement au réticulum lisse. Il tire son nom des ribosomes qui reposent sur ses surfaces membranaires. Le RE granulaire a deux fonctions : la biosynthèse des protéines et la production de membranes.

Les réticulums endoplasmiques rugueux et lisse :

Vue détaillée schématique des différences entre un réticulum endoplasmique rugueux (à gauche) et un réticulum lisse (à droite).

Explications

Le réticulum endoplasmique rugueux (RER) est un organite essentiel des cellules eucaryotes qui joue un rôle essentiel dans la synthèse, la modification et le transport des protéines.

Le RER est constitué d'un réseau de sacs aplatis, entourés d'une membrane, appelés citernes. Il a une apparence "rugueuse" distinctive en raison de la présence de ribosomes parsemés sur sa surface extérieure. Ces ribosomes sont responsables de la fonction principale du RER, à savoir la synthèse des protéines.

Le RER est généralement situé près du noyau cellulaire, sa membrane étant continue avec la membrane nucléaire externe. Il forme une structure complexe et interconnectée dans tout le cytoplasme, souvent organisée en feuillets empilés reliés par des rampes hélicoïdales appelées "rampes de Terasaki".

Le RER fonctionne de concert avec l'appareil de Golgi pour orienter les protéines nouvellement synthétisées vers leurs destinations appropriées.

Le réticulum rugueux (ergastoplasme) se trouve principalement dans les cellules des glandes exocrines et du foie ainsi que dans les cellules nerveuses (corps de Nissl) et embryonnaires. Le RE rugueux brut peut être rendu visible avec des colorants basiques tels que l'hématoxyline, le violet de crésyl ou le bleu de toluidine (coloration Nissl).

Voir aussi le réticulum sarcoplasmique.

Fonctions

Le réticulum endoplasmique rugueux (RER) a des fonctions importantes :

• production de protéines : le RER est le site principal de synthèse des protéines destinées à la sécrétion, à l'incorporation dans les membranes cellulaires ou à l'utilisation dans divers organites.
• repliement des protéines : les protéines nouvellement synthétisées sont repliées dans leurs structures tridimensionnelles correctes dans la lumière du RER, assistées par des protéines chaperonnes comme BiP/Grp78, la calnexine et la calréticuline.
• modifications post-traductionnelles : le RER effectue la glycosylation initiale des protéines, en ajoutant des groupes de sucre pour former des glycoprotéines.
• contrôle qualité : le RER dispose de mécanismes pour assurer un repliement correct des protéines et pour initier la réponse protéique dépliée (UPR) lorsque des protéines mal repliées s'accumulent.

Biosynthèse des protéines

Les protéines sont souvent sécrétées par des cellules spécialisées (sécrétion). Ces protéines sont produites par les ribosomes attachés au RE rugueux. Par exemple, l'une de ces protéines est l'insuline des cellules du pancréas.

Toutes les chaînes polypeptidiques qui se forment dans les ribosomes liés à la membrane sont d'abord introduites dans la lumière du RE. Le processus se déroule par le biais de protéines porogènes (co-traduction). Les protéines synthétisées dans le cytosol sont également transportées dans la lumière du RE rugueux (post-traduction). Les chaînes polypeptidiques sont coupées et repliées dans la lumière du réticulum.

Après la translocation, les chaînes d'acides aminés linéaires sont repliées dans le RE, maintenant ainsi leur structure tridimensionnelle. Ce processus est soutenu et contrôlé par d'autres protéines dans le RE rugueux. Les protéines mal repliées subissent immédiatement une re-translocation, c'est-à-dire ramenées dans le cytosol et dégradées par le protéasome. ⭐ La bactérie du choléra utilise ce mécanisme pour amener sa toxine dans le cytosol via ce processus, mais où elle échappe à la dégradation par le protéasome et peut avoir son effet toxique.

La plupart des protéines de sécrétion sont des glycoprotéines, qui transportent des glucides liés de manière covalente. Ces glucides, qui sont des oligosaccharides, sont fixés dans la lumière du RE par les enzymes du RE. Les protéines sécrétoires finies restent dans la lumière du RE et sont ainsi tenues à l'écart des protéines du cytosol qui ont été créées par les ribosomes libres. Les protéines sécrétoires sont pincées sous forme de petites vésicules membranaires et quittent ainsi la lumière du RE comme une vésicule de transport en direction de l'appareil de Golgi.

Histoire

En 1999, Günter Blobel a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour sa découverte faite en 1975 que les signaux protéiques endogènes (séquences de signaux) de l'urgence sont utilisés pour cibler les protéines vers divers compartiments cellulaires. Une séquence signal dans ce sens est une séquence peptidique N-terminale spécifique qui est clivée par la peptidase signal après avoir été transportée à travers la membrane du Réticulum rugueux. Les protéines destinées à des cibles en dehors de l'urgence sont ensuite emballées dans des vésicules de transport et acheminées le long du cytosquelette jusqu'à leur destination.

En rapport avec "réticulum endoplasmique rugueux"

• réticulum endoplasmique

  

  Le réticulum endoplasmique est un réseau irrégulier de membranes unitaires, visible seulement par microscopie électronique, qui existe dans le cytoplasme...

• réticulum endoplasmique lisse

  

  Le réticulum endoplasmique lisse (RE lisse, REL) est un réticulum endoplasmique (RE) dépourvu de ribosomes, encore appelé réticulum endoplasmique agranulaire.

• Turbo setosus

  

  Escargot très courant dans tout l'Indo-Pacifique (absent de mer Rouge toutefois), Turbo setosus est l'un des Turbinidae le plus souvent recueillis...

• cellule réticulaire

  

  Une cellule réticulaire est un type de cellule de charpente (stroma) qui, avec les fibres réticulaires (fibroblastes), constitue le tissu lymphoïde dans...