Endocytose et formation des lysosomes
L’une des principales fonctions des lysosomes est la digestion du matériel pris à l’extérieur de la cellule par endocytose, ce qui est discuté en détail dans le chapitre 12. Cependant, le rôle des lysosomes dans la digestion du matériel pris en charge par endocytose concerne non seulement la fonction des lysosomes mais aussi leur formation. En particulier, les lysosomes sont formés par la fusion de vésicules de transport bourgeonnées du réseau trans Golgi avec des endosomes, qui contiennent des molécules prises en charge par endocytose à la membrane plasmique.
La formation des lysosomes représente donc une intersection entre la voie sécrétoire, par laquelle les protéines lysosomales sont traitées, et la voie endocytaire, par laquelle les molécules extracellulaires sont prises en charge à la surface de la cellule (figure 9.36). Le matériel provenant de l’extérieur de la cellule est absorbé dans des vésicules endocytiques recouvertes de clathrine, qui bourgeonnent de la membrane plasmique et fusionnent ensuite avec les endosomes précoces. Les composants membranaires sont ensuite recyclés vers la membrane plasmique (voir chapitre 12) et les endosomes précoces deviennent progressivement des endosomes tardifs, qui sont les précurseurs des lysosomes. L’un des changements importants au cours de la maturation des endosomes est l’abaissement du pH interne à environ 5,5, qui joue un rôle clé dans la délivrance des hydrolases acides lysosomales à partir du réseau trans Golgi.
Figure 9.36
Endocytose et formation des lysosomes. Les molécules sont prises en charge depuis l’extérieur de la cellule dans des vésicules endocytiques, qui fusionnent avec les endosomes précoces. Les composants membranaires sont recyclés à mesure que les endosomes précoces deviennent des endosomes tardifs. Vésicules de transport transportant des acides (suite…)
Comme nous l’avons vu précédemment, les hydrolases acides sont ciblées vers les lysosomes par des résidus de mannose-6-phosphate, qui sont reconnus par des récepteurs de mannose-6-phosphate dans le réseau trans Golgi et emballés dans des vésicules recouvertes de clathrine. Après le retrait de l’enveloppe de clathrine, ces vésicules de transport fusionnent avec les endosomes tardifs, et le pH interne acide entraîne la dissociation des hydrolases du récepteur de mannose-6-phosphate (voir figure 9.36). Les hydrolases sont ainsi libérées dans la lumière de l’endosome, tandis que les récepteurs restent dans la membrane et sont finalement recyclés vers le Golgi. Les endosomes tardifs deviennent ensuite des lysosomes en acquérant un complément complet d’hydrolases acides, qui digèrent les molécules initialement prises en charge par endocytose.