Le réseau trans-golgi (TGN)

Le réseau trans-golgi (TGN) est une extension du trans Golgi où différents types de vésicules sont formés. Le TGN peut être considéré comme une station majeure de tri des protéines à l’intérieur de la cellule. Les protéines qui mûrissent dans le Golgi sont triées dans le TGN pour être transportées vers plusieurs endroits de la cellule en fonction des étiquettes biochimiques qui se trouvent sur les protéines individuelles. On pense que les protéines du TGN sont concentrées en se liant à des molécules réceptrices dans la lumière du TGN. Au fur et à mesure que les protéines trouvent leurs récepteurs, elles peuvent s’agréger en un ou plusieurs endroits du TGN, puis se détacher pour former des vésicules sécrétoires immatures : (1) des granules sécrétoires (vésicules qui subissent une maturation supplémentaire et un tri des cargaisons spécialisées) ; (2) des vésicules sécrétoires dirigées vers la membrane plasmique ; et (3) des vésicules transportant des enzymes de dégradation vers les lysosomes (petits organites acides qui dégradent les macromolécules). Une certaine sélectivité et un certain tri des protéines peuvent exister dans ces vésicules sécrétoires avant qu’elles n’arrivent à la membrane plasmique.

Tout d’abord, les vésicules sécrétoires sont emballées avec une forte concentration d’une protéine spécifique qui a été transportée vers le TGN. Par exemple, les cellules endocrines produisent de grandes quantités de protéines spécialisées appelées hormones qui sont emballées dans des granules sécrétoires. Lorsque les cellules endocrines reçoivent le bon « signal » qui déclenche la fusion des granules sécrétoires avec la membrane plasmique, ces protéines sont libérées dans le système circulatoire.

Deuxièmement, certaines protéines sont produites et sécrétées de manière constitutive ou constante ; ces protéines ne dépendent pas de signaux extracellulaires pour être libérées et ne sont pas triées dans des granules sécrétoires. Au lieu de cela, la sécrétion constitutive implique des vésicules provenant de la TGN et se déplaçant directement vers la membrane plasmique pour l’exocytose.

Enfin, le TGN est une station de tri pour la livraison des enzymes de dégradation aux lysosomes, des vésicules contenant des nutriments qui ont pris naissance à l’extérieur de la cellule. Les cellules ont besoin de cibler ces protéines vers les lysosomes acides pour aider à la digestion des nutriments internalisés. Les protéines destinées au lysosome ont été modifiées avec un sucre unique appelé mannose 6-phosphate. Ces protéines lysosomales sont triées dans le TGN en se liant au récepteur du mannose 6-phosphate qui se détache ensuite dans une vésicule qui fusionne avec un lysosome. Le faible pH du lysosome entraîne la dissociation de la protéine porteuse de mannose 6-phosphate du récepteur. Le récepteur vide bourgeonne du lysosome dans une petite vésicule et est recyclé vers le TGN.

Le complexe de Golgi joue un rôle essentiel dans le tri et le ciblage des protéines vers les différentes parties de la cellule. Malgré ce que l’on sait, il y a encore beaucoup de questions sans réponse concernant les mécanismes exacts impliqués dans le tri et le transport de la cargaison cellulaire dans toute la cellule. Il s’agit d’un domaine d’investigation important car de nombreuses maladies telles que la maladie des cellules I, la maladie d’Alzheimer, la maladie de Batten et une multitude d’autres maladies de stockage des protéines et des lipides sont le résultat d’un mauvais tri des protéines et des lipides par les cellules vers les mauvais emplacements dans la cellule.