5.16 : Exocytose

L’exocytose est utilisée pour libérer du matériel des cellules. Comme d’autres mécanismes de transport en gros, l’exocytose nécessite de l’énergie.

Alors que l’endocytose insère des particules dans la cellule, l’exocytose les enlève. Parfois, le matériel libéré consiste en des molécules de signalisation. Par exemple, les neurones utilisent généralement l’exocytose pour libérer des neurotransmetteurs. Les cellules utilisent également l’exocytose pour insérer des protéines telles que les canaux ioniques dans leurs membranes cellulaires, sécréter des protéines afin qu’elles soient utilisées dans la matrice extracellulaire ou pour libérer des déchets.

Il existe deux principaux types d’exocytose chez les eucaryotes : régulée et non régulée (ou constitutive). L’exocytose régulée, qui nécessite un signal externe, est utilisée pour libérer les neurotransmetteurs et sécréter des hormones. Contrairement à l’exocytose régulée, l’exocytose constitutive est effectuée par toutes les cellules. Les cellules utilisent l’exocytose constitutive pour libérer des constituants de la matrice extracellulaire ou pour incorporer des protéines dans la membrane plasmique.

Il y a cinq étapes principales dans l’exocytose régulée et quatre dans l’exocytose constitutive.

La première étape est le transport vésiculaire, dans lequel les vésicules transportent le matériel vers la membrane plasmique. Les protéines motrices déplacent activement les vésicules le long des voies cytosquelettiques des microtubules et des filaments. La deuxième étape est l'attache des vésicules, dans laquelle les vésicules sont liées à la membrane plasmique. Dans la troisième étape, l’amarrage de la vésicule, la membrane vésiculaire se fixe à la membrane plasmique, et les deux membranes commencent à fusionner.

La quatrième étape, l’amorçage de la vésicule, se produit seulement dans l’exocytose régulée. L’amorçage des vésicules comprend des modifications qui se produisent après l’amarrage de la vésicule, mais avant qu’elle ne libère son contenu. L’amorçage prépare les vésicules à la fusion avec la membrane plasmique.

La cinquième étape est la fusion des vésicules. La fusion des vésicules peut être complète ou kiss-and-run. Dans la fusion complète, les vésicules s’effondrent entièrement et deviennent une partie de la membrane plasmique, expulsant leur contenu de la cellule au cours du processus. Dans la fusion kiss-and-run, la vésicule est recyclée : elle ne fusionne que temporairement avec la membrane plasmique, libère son contenu et retourne à l’intérieur de la cellule.