10-Communication cellulaire Flashcards
Que permet la communication cellulaire
La coordination d’activités biochimiques pour jouer un rôle adéquat dans un tissu ou un organe
Donne les caractéristiques de la communication cellulaire
- Précise (des composées miroirs ont des effets différents)
- Régulable (peut être activée et désactivée, c’est important, car ce ne serait pas bon que l’effet soit permanent) (régulable aussi dans l’intensité donc + fort ou - fort)
- Fiable (marche toujours, sauf dans les maladies)
Que peut amener des failles dans la communication cellulaire
- Diabète
- Maladies cardiaques
- Cancer
- Autoimmunité
- Déficits de croissance
- Dépression
- Douleur
- Hyperthyroïdie et Hypothyroïdie
Que fait l’hormone de croissance et donne une maladie ayant lieu quand il y a une mutation de son récepteur
Stimule la croissance, la reproduction et la régénération de cellules, stimule la croissance linéaire du squelette, inhibe l’incorporation du glucose par le muscle et stimule l’incorporation d’aa. Stimule la croissance du muscle, et la libération de lipides qui sont utilisés comme source d’énergie
Syndrome de Laron
Est-ce que les organismes unicellulaires interagissent entre eux?
Oui, exemple de facteurs d’accouplements pour Saccharomyces cerevisiae (LES LEVURES).
Qu’est-ce que la transduction du signal?
Processus permettant de transformer un type de signal en un autre
Comment se fait la transduction
La cellule de signalisation produit et relâche un messager, i.e. une molécule de signalisation.
Le messager ne peut pas toujours traverser la membrane de la cellule cible. Dans ce cas, c’est un récepteur à la surface de la cellule (récepteur membranaire) qui est responsable de la transduction (il reconnaît et lie son ligand)
Qu’est-ce qui perment l’interaction entre le récepteur membranaire et le messager
Liaisons chimiques faibles (liaisons ioniques, ponts-H, Van der Waals, interactions hydrophobes)
Quels sont les types de communication utilisés par les cellules
Endocrine
Paracrine et sécrétion autocrine
Neuronal
Contact-dependant
Qu’est-ce que la communication endocrine?
La molécule signal est une hormone agissant à distance. Communication lente, car il y a de mutliples étapes
Qu’est-ce que la communication paracrine?x
La molécule signal agit localement (inflammation, cicatrisation), car le messager est dégradé rapidement, il n’a pas le temps d’aller plus loin
Qu’est-ce que la communication neuronale?
Le signal traverse l’axone (longues distances) et relâche des molécules signal qui agissent à courte distance
Communication rapide (100 m/s)
Qu’est-ce que la communication contact-dependant?
Les molécules signal sur deux cellules interagissent directement par contact, comme dans le système immunitaire
Qu’est-ce que la signalisation autocrine?
Communication paracrine, mais c’est la même cellule qui envoit et reçoit le messager
À quoi sert la communication paracrine et autocrine
Maintient de l’identité cellulaire
Inflammation
Métastase
Apoptose
Décrit l’intéraction du système immunitaire par contact direct
1-L’antigène est reconnu et se lie au récepteur (BCR) correspondant sur le lymphocyte B
2- L’antigène est inernalisé avec le récepteur, puis dégradé en petits peptides
3- Les peptides de l’antigène se lient au MHC et sont présentés à la surface de la cellule B dans le contexte du MHC
4- Le complexe peptide-MHC est reconnu par le récepteur du lymphocyte T(TCR) (interaction par contact direct)
5- Suite à cette reconnaissance et interaction, la cellule T sécrète les cytokines (IL2/4/5), qui déclenchent la prolifération des cellules B en plasmocytes après liaison au récepteur des interleukines (ILR). Cette dernière signalisation est PARACRINE.
Comment voyagent les messagers hydrophiles
Voyagents sans problème dans les différents milieux aqueux de l’organisme, mais ils NE PEUVENT PAS TRAVERSER LA MEMBRANE PLASMIQUE. Ils vont donc se lier à des récepteurs à la surface de la membrane cellulaire.
Ils sont dégradés rapidement.
Comment voyagent les messagers hydrophobes
Ils doivent être liés à des PROTÉINES PORTEUSES (carrier protein) pour circuler dans l’organisme.
Ils TRAVERSENT FACILEMENT la membrane cellulaire, leurs récepteurs spécifiques sont donc intracellulaires (dans le noyau ou le cytoplasme).
Qu’est-ce qui arrive au récepteur lorsque le messager se lie à lui dans une cascade de transduction (TRANSDUCTION D’UN SIGNAL EXTERNE)
Sa conformation change, ce qui initie la cascade en activant d’autres protéines de signalisation intracellulaires, qui influenceront des protéines cibles pour
1) modifier le métabolisme, altérer l’expression des gènes ou altérer la forme ou le mouvement de la cellule
Est-ce qu’une molécule de signalisation induit toujours la même réponse
Non,
C’est l’interprétation intracellulaire qui change car c’est le type de récepteur qui change
Décrit l’interaction ligand-récepteur
Le même ligand peut se lier à plusieurs récepteurs différents. Différentes cellules répondent donc au même signal de différentes manières.
Plusieurs ligands peuvent se lier au même récepteur
Combien de récepteurs contient une cellule
Plusieurs différents, elle est donc sensible à de nombreux signaux extracellulaires.
Les systèmes de relais intracellulaires peuvent interagir entre eux
Qu’est-ce qui peut moduler le signal de transduction
Modulation par des molécules agissant comme switchs ou rhéostats moléculaires
Le signal peut être amplifié puisqu’une protéine activée en active plusieurs ou qu’une enzyme activée catalyse son substrat en produisant de nombreuses molécules de produit
Est-ce qu’une molécule de signalisation donne une seule réponse
Non. En se liant à un récepteur donne, elle peut provoquer de nombreuses réponses simultannées dans une même cellule cible, car les protéines impliquées dans les cascades ont différentes répercussions au sein de la cellule
Comment peut-on activer ou désactiver des protéines
Des protéines de signalisation intracellulaire agissent comme des commutateurs moléculaire
A) Certaines protéines sont ACTIVÉES par l’addition d’un groupement phosphate (phosphorylation) et INACTIVÉES par son élimination.
2) Certaines protéines liant le GTP sont ACTIVÉES en échangeant un GDP pour un GTP. L’hydrolyse du GTP en GDP a pour effet des les DÉSACTIVÉES.
À quelle vitesse peut agir un signal extracellulaire
Rapide: protéines sont déjà dans le cytoplasme et attendent juste d:être activées par phosphorylation ou GTP
Réponse lente: passage dans le noyau + activation de la transcription pour la synthèse de protéines
Comment se fait l’activation du récepteur par l’hormone stéroïdienne?
Le récepteur présent dans la cellule est souvent désactivé par une protéine inhibitrice, qui se détachera au moment de la liaison ligand-récepteur
Quels évènements activent le récepteur (3)
1) L’hormone stéroïdienne se lie à un domaine (séquence d’aa) spécifique du récepteur.
2) Le changement de conformation du récepteur brise les liens avec la protéine inhibitrice qui se détache du récepteur.
3) Une protéine coactivatrice se lie au récepteur pour activer la transcription d’un gène cible.
Que fait la dexaméthasone
Hormone glucocorticoïde ayant un effet anti-inflammatoire et immunosuppresseur 40x plus fort que le cortisol en mobilisant le récepteur glucocorticoïde qui se condense dans le noyau
Que se passe dans une cascade de transduction quand le messager ne peut traverser la membrane
Le récepteur active une ou plusieurs voies cellulaires, chacune à travers des protéines ou des petits molécules
Certaines des ces molécules de signalisation interagissent avec des protéines effectrices et les modifient pour aboutir à un changement du comportement cellulaire.
Certaines molécules peuvent intégrer des signaux venant d’autres voies
De nombreuses étapes peuvent être modulées par d’autres molécules
Décrit la structure du GPCR
Récepteur transmembranaire traversant 7 fois la membrane, ayant ainsi des domaines extracellulaires, intracellulaires et intramembranaires
La molécule de signalisation reconnaît le domaine extracellulaire et s’y lie, changeant la conformation du récepteur
Décrit les sous-unités des protéines G
Alpha, béta, gamma
Alpha: active sous sa forme GTP, a une activité GTPase.
Décrit la cascade des GPCR
La molécule de signalisation reconnait le domaine extracellulaire et s’y lie. Le récepteur change donc de conformation
Après activation, le récepteur couplé à la protéine G active les protéines G (domaine cytosolique) en poussant la sous-unité alpha à éliminer le GDP et le remplacer par un GTP. Ceci détache la sous-unité alpha du complexe béta-gamma, chacune pouvant se lier à des protéines cibles dans la membrane
La sous-unité alpha a une activité GTPase qui finit par hydrolyser le GTP en GDP, ramenant la protéine à sa structure inactive, et ce en quelques secondes
La protéine G pourra se lier à un autre récepteur activé et recommencer
De quoi sont formés les récepteurs liés à un enzyme
Protéines transmembranaires passant une seule fois au travers de la membrane avec un domaine intracellulaire (ENZYMES) et un domaine extracellulaire (LIGAND).
Décrit le domaine intracellulaire du récepteur lié à un enzyme
Possède une fonction enzymatique ou est lié à une enzyme, souvent la tyrosine kinase
Décrit la cascade de récepteurs liés à une enzyme
La liaison d’une molécule de signalisation extracellulaire mène à la dimérisation du récepteur
Le récepteur tyrosine kinase (RTK) sous forme dimère met en contact les domaines kinases, ce qui provoque la phosphorylation réciproque (autophosphorylation)(CECI CHANGE LA CONFORMATION) des tyrosines spécifiques dans les domaines cytosoliques.
Chaque tyrosine phosphorylée sert de site de liaison spécifique pour une molécule de signalisation intracellulaire qui relaie le signal.
Ces protéines ont des modules de liaison du type SH2 et SH3 responsables de la spécificité de l’association.
Qu’est-ce que le SH2?
Site reconnaissant les déterminants structuraux des récepteurs phosphorylés et permettant la liaison avec les tyrosines phosphorylées
De quoi est formé le domaine SH2
2 sous-domaines:
1) reconnaît la phosphotyrosine et la lie
2) reconnaît la séquence d’acides aminés autour de la phosphotyrosine (ceci assure la liaison spécifique à une phosphotyrosine particulière)
Décrit le domaine SH3
Domaine permettant des interactions spécifiques entre le récepteur et d’autres molécules ayant des séquences riches en proline (ces molécules vont se lier aux protéines de signalisation)
Décrit la boucle du récepteur à la voie de la MAP-kinase
Une protéine adaptatrice recrute une protéine activatrice de Ras (SOS/son of sevenless), le RAS-GEF, ce qui stimule l’échange de la forme GDP à la forme GTP activée de Ras.
Ras stimule plusieurs voies de signalisation en aval.
Il contient un groupe lipidique qui lui permet de s’ancrer à la membrane plasmique.
RAs active la MAP kinase kinase kinase, qui active la MAP kinase kinase, qui active la MAP kinase qui phosphoryle plusieurs protéines effectrices, comme des régulateurs de transcription et des kinases.
Les changements d’expression génique (via la transcription) et d’activité des protéines mènent à des changements profonds comme la prolifération ou le comportement cellulaire
Que fait la GTPase Accelerating Protein
Hydrolyse GTP en GDP et désactive Ras
Décrit la voie de signalisation de PI3-K
Un signal extracellulaire de prolifération et de survie comme IGF active un RTK qui recrute et active la PI3K.
PI3K phosporyle un phosphatidylinositol (PI) de la membrane. Celui-ci attire des protéines intracellulaires comme AKT, impliquant 2 kinases: kinase 1 = PDK et kinase 2 = mTor.
Une fois activée par phosphorylation, AKT est libérée de la membrane et phosphoryle en aval différentes protéines sur des sérines et des thréonines.
Par exemple, elle peut phosphoryler Bad. Cette protéine, sous sa forme non-phosphorylée, stimule l’apoptose en se liant à la protéine anti-apoptotique BCL2. Suite à sa phosphorylation par AKT, elle libère BCL2 qui peut ainsi bloquer l’apoptose et entrainer la survie de la cellule.
