Ce système est régulé de la façon suivante : si la
cellule absorbe trop de cholestérol, on observe
d’une part, l’arrêt de la synthèse endogène de cette
molécule et, d’autre part, l’arrêt de la synthèse des
récepteurs protéiques des LDL. On a donc une
boucle régulatrice à deux niveaux (ou à doubledétente), puisque des réponses rapide puis lente
sont mises en jeu, qui maintiennent le taux de cholestérol intracellulaire à un niveau fixe. Cet
exemple de recyclage des récepteurs s’applique
aussi à ceux de la transferrine, mais selon des
modalités plus complexes. On connaît cependant
des cas pour lesquels les récepteurs ne sont pas
renvoyés vers la membrane plasmique : la raison
en est souvent l’impossibilité pour le complexe
récepteur/ligand de se dissocier à pH acide, et
c’est donc l’ensemble qui est dirigé vers les lysosomes où tous deux sont détruits.
Plusieurs maladies génétiques conduisent, chez
l’Homme, à la production de récepteurs défectueux des LDL ; les cellules ne pouvant donc plus
prélever efficacement le cholestérol sanguin, on
observe une cholestérolémie élevée, dont les
conséquences sont souvent graves (voir l’encart
biomédical suivant).
3.2.4. P HÉNOMÈNE DE TRANSCYTOSE
Il s’agit d’un phénomène d’endocytose dans
lequel les vésicules et leur contenu ne sont pas
dirigés vers le compartiment lysosomal, mais
6. É CHANGES DE MATIÈ RE ENTRE CELLULE ET MILIEU EXTÉRIEUR.L ER Ô LE DE LA MEMBRANE PLASMIQUE 163
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
LDL
récepteur de LDL
exocytose
recyclage
des
récepteurs
endosome
vésicule
dénudée
vésicule
recouverte
endocytose
appareil
de Golgi
vésicule
d'hydrolases
lysosome
Figure 6.21
Rôle des endosomes dans le recyclage des récepteurs
des LDL et leur retour vers la membrane cytoplasmique
Après fusion des vésicules d’endocytose avec le compartiment endosomal, les récepteurs se séparent de leur
ligand. Les premiers sont rassemblés et réexpédiés vers
la membrane plasmique, tandis que les particules de
LDL sont dirigées vers le compartiment lysosomal.
Les hypercholestérolémies familiales
Ces maladies héréditaires touchent environ un
individu sur 500 ; elles sont dues à diverses
catégories de mutations affectant les récepteurs
des LDL. Les homozygotes pour les allèles
mutants ont des taux de cholestérol sanguin
très élevés, ce qui conduit à une athérosclérose
aiguë et précoce ; ces patients meurent souvent
d’infarctus en bas âge. Trois principaux types
de mutations ont été identifiés : 1) les récepteurs
font complètement défaut, 2) ils sont présents
en nombre normal, mais leur domaine extracellulaire de fixation du ligand est modifié, de
sorte que les particules LDL sont peu ou pas
fixées, 3) ils fixent parfaitement les LDL, mais
ne parviennent pas à se rassembler dans les
puits recouverts, et ne sont donc pas intériorisés, car leur domaine intracellulaire de liaison
au feutrage de clathrine est modifié.
Une séquence précise de quatre acides aminés
appartenant au court domaine intracellulaire
(50 acides aminés) de ce récepteur a été identifiée, dont le rôle est crucial pour l’intériorisation. Cette séquence consensus est retrouvée
dans de nombreux autres récepteurs. De plus,
son implication a été démontrée directement
par des expériences de génie génétique : toute
protéine membranaire à laquelle on «greffe»
cette courte séquence devient automatiquement
capable d’être capturée par des puits recouverts
de clathrine, puis intériorisée, à la manière d’un
récepteur normal.
E NCARTB IOMÉDICAL
cellule absorbe trop de cholestérol, on observe
d’une part, l’arrêt de la synthèse endogène de cette
molécule et, d’autre part, l’arrêt de la synthèse des
récepteurs protéiques des LDL. On a donc une
boucle régulatrice à deux niveaux (ou à doubledétente), puisque des réponses rapide puis lente
sont mises en jeu, qui maintiennent le taux de cholestérol intracellulaire à un niveau fixe. Cet
exemple de recyclage des récepteurs s’applique
aussi à ceux de la transferrine, mais selon des
modalités plus complexes. On connaît cependant
des cas pour lesquels les récepteurs ne sont pas
renvoyés vers la membrane plasmique : la raison
en est souvent l’impossibilité pour le complexe
récepteur/ligand de se dissocier à pH acide, et
c’est donc l’ensemble qui est dirigé vers les lysosomes où tous deux sont détruits.
Plusieurs maladies génétiques conduisent, chez
l’Homme, à la production de récepteurs défectueux des LDL ; les cellules ne pouvant donc plus
prélever efficacement le cholestérol sanguin, on
observe une cholestérolémie élevée, dont les
conséquences sont souvent graves (voir l’encart
biomédical suivant).
3.2.4. P HÉNOMÈNE DE TRANSCYTOSE
Il s’agit d’un phénomène d’endocytose dans
lequel les vésicules et leur contenu ne sont pas
dirigés vers le compartiment lysosomal, mais
6. É CHANGES DE MATIÈ RE ENTRE CELLULE ET MILIEU EXTÉRIEUR.L ER Ô LE DE LA MEMBRANE PLASMIQUE 163
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
LDL
récepteur de LDL
exocytose
recyclage
des
récepteurs
endosome
vésicule
dénudée
vésicule
recouverte
endocytose
appareil
de Golgi
vésicule
d'hydrolases
lysosome
Figure 6.21
Rôle des endosomes dans le recyclage des récepteurs
des LDL et leur retour vers la membrane cytoplasmique
Après fusion des vésicules d’endocytose avec le compartiment endosomal, les récepteurs se séparent de leur
ligand. Les premiers sont rassemblés et réexpédiés vers
la membrane plasmique, tandis que les particules de
LDL sont dirigées vers le compartiment lysosomal.
Les hypercholestérolémies familiales
Ces maladies héréditaires touchent environ un
individu sur 500 ; elles sont dues à diverses
catégories de mutations affectant les récepteurs
des LDL. Les homozygotes pour les allèles
mutants ont des taux de cholestérol sanguin
très élevés, ce qui conduit à une athérosclérose
aiguë et précoce ; ces patients meurent souvent
d’infarctus en bas âge. Trois principaux types
de mutations ont été identifiés : 1) les récepteurs
font complètement défaut, 2) ils sont présents
en nombre normal, mais leur domaine extracellulaire de fixation du ligand est modifié, de
sorte que les particules LDL sont peu ou pas
fixées, 3) ils fixent parfaitement les LDL, mais
ne parviennent pas à se rassembler dans les
puits recouverts, et ne sont donc pas intériorisés, car leur domaine intracellulaire de liaison
au feutrage de clathrine est modifié.
Une séquence précise de quatre acides aminés
appartenant au court domaine intracellulaire
(50 acides aminés) de ce récepteur a été identifiée, dont le rôle est crucial pour l’intériorisation. Cette séquence consensus est retrouvée
dans de nombreux autres récepteurs. De plus,
son implication a été démontrée directement
par des expériences de génie génétique : toute
protéine membranaire à laquelle on «greffe»
cette courte séquence devient automatiquement
capable d’être capturée par des puits recouverts
de clathrine, puis intériorisée, à la manière d’un
récepteur normal.
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