Communication cellulaire Flashcards by Joseph A.J.

Principe de la commmunication

Permet la coordination d’activités biochimiques pour jouer un rôle adéquat dans un tissu ou un organe
Précise, régulable et fiable

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Maladies résultantes de failles de communication

Dabètes 1 2
Cardiaques
Cancer
Autoimmunité

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V ou F toutes les cellules de tous les organismes communiquent entre elles

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Pincipe de la transduction de signal

Permet de transformer type de signal en un autre

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Mécanisme de la transduction

Cellule de signalisation produit un messager
Molécule de signalisation vers récepteur de cellule cible
Interactions intracellulaires menant le signal vers sa réalisation

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Types de communication

Endocrine
Paracrine
Neuronal
Contact-dependant

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Mécanisme de la communication endocrine

Molécule signal agit à distannce

Communication lente car étapes multiples

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Mécanisme de la communication paracrine

Signal agit localement. Petite distance car le messager est dégradé rapidement
(sécrétion autocrine)

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Mécanisme de communication neuronale

Traverse l’axone puis relâche des molécules signal qui agissent à courte distance
Communication rapide

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Rôle de l’hormone de croissance

Stimule la croissance, la reproduction et la régénération de cellues
Stimule la croissance linéaire du squelete.
Stimule la croissance du muscle et la libération de lipides qui sont utilisés comme source d’énergie
Inhibition de l’incorporation des glucoses au profit des acides aminés

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Cas particulier de signalisation autocrine

Une cellule envoie des signaux à sa propre cellule

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Rôle de la paracrine

Maintien de l’identité cellulaire
Inflammation
Métastase
Apoptose

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Étapes de la communication directement par contact

Antigène est reconnu et se lie au récepteur (BCR avec lymphocyte B)
Antigène est internalisé avec le récepteur et dégradé en petits peptides
Les peptides se lient au MHC et sont présentés à la surface de la cellule B dans le contexte du MHC
Le complexe MHC-peptide est reconnu par le récepteur du ymphocyte T
Cellule T sécrète des cytokines. déclenchant la prolifération de cellules B en plasmocytes. Dernière étape est alors paracrine

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Effets de l’acétylcholine

Sur muscle cardiaque : relâchement du coeur et ralentissement
Glandes salivaires : sécréion
Muscle squelettique : contraction du muscle

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Cause de différents effets par un même molécule de signalisation

Type de récepteur change

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Généralités de communication cellulaire

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

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Phénomène de crosstalk

systèmes de relais intracellulaires des signaux extracellulaires peuvent interagir entre eux

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Modulation d’un signal

Liaison de la molécule à son récepteur
Transduction primaire
Relai de l'information
Modulation par d'autres facteurs agisssant comme switch ou rhéostats, menant à une amplification, à une décroissance, un arrêt
Divergence vers plusieurs cibles

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2 types de réaction

Rapide : pas de synthèse protéique, les molécules intracellulaires attendent directement le signal (acétylcholine)
Lente : transcription, traduction, synthèse protéique (division cellulaire)

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Position des récepteurs

Surface cellulaire (récepteur ne va jamais rentrer dans la cellule)
Intracellulaire (doivent être liées à  des protéines porteuses pour circuler dans l'organisme)

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Caractéristiques des hormones stéroidiennes

Voyagent de manière endocrine dans le sang, liées à des protéines de transport
Lipophiles, traversent la membrance cellulaire pour se lier à des récepteurs intracellulaires
Les récepteurs se nomment nucléaires, car régulation de la transcription dans le noyau

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Exemple de l’hormone steroidienne

Cortisol
Dexaméthasone
Tesstérone

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Mécanisme du cotisol

Liaison au récepteur intracellulaire
Changement de la conformation de la cellule réceptrice
Déplacement du complexe dans le noyau
Activation de la transcription de par la liaison

État du récepteur avant l’arrivée du ligand

Présence d’une protéine inhibitrice

Structure permettant l'amplification du signal

Enzyme

Avant 3 familles de récepteurs?

???

3 familles de récepteurs

Protéine G trimérique (GPCR) Plus fréquent chez les humains lié à un eenzyme (RTK) Canal ionique (neurones)

Effet de la liaison entre la molécule de signalisation et le récepteur

Changement de la conformation du récepteur à l'intérieur de la cellule

Mécanisme du récepteur GPCR

Liaison extracellulaire Liaison entre protéine G et réceptrice Changement de conformation de la protéine G Liaison entre protéine G et enzyme

Rôle de la partie alpha de protéine G

S'attache avec le GTP Activité GTPase Inactive quand GDP

Effet de la liaison GTP avec protéine G

Dibision entre alpha et bêta gamma

Effet de l'inactivité de la protéine G

Rattachement entre alpha et beta gamma

Exemples d'enzymes

Adéylate cyclase

Rôle de l'adenylate cyclase

Synthétiser l'AMP cyclique à partir de l'ATP

Structure de la PKA

Hétérotétramère | 2 sous-unités régulatrices et 2 sous-unités catalytique

Protéine activée par AMPc

protéine kinase A

Rôle de l'AMPc

Diffusion dans le cytoplasme et le noyau afin de se lier à des enzymes Activer PKA

Familles de protéines G

Gs active l'adénylate cyclase Gi inhibe l'adénylate cyclase Gq active la phospholipase C

Mécanisme de communication contact-dependent

Interagissent directement par contact (système immunitaire)

Enzyme responsable d'éliminer le signal de l'AMPc

AMPc phosphodiestérase

Rôle du PKA

Moduler l'activité des enzymes du cytoplasme par phosphorylation (rapide) Phosphorylation au sein du noyau sur des protéines régulatrice de gènes pour modifier la transcription (lente)

Mécanisme rapide de l'adrénaline

Stimulation d'un récepteur GPCR couplé à Gs Activation de l'adénylate cyclase, accélérant la production d'AMPc AMPc active PKA PKA active phosphorylase kinase Phosphorylase kinase active glycogène phosphorylase qui dégrade le glycogène en glucose

Mécanisme lent de l'adrénaline

Adrénaline augmente AMPc AMPc active PKA qui passe au noyau Phosphorylation des régulateurs spécifiques de la transcription Synthse d'hormones dans les cellules endocrines, production de protéines impliquées dans la mémoire à long terme

Enzyme souvent liée à un récepteur membranaire

Tyrosine kinase

2 domaines d'une protéine transmembranaire

Domaine extracellulaire : riche en cystéine. Lie le ligand | Domaine intracellulaire : fonction enzymatique

Mécanisme de la phosphorylation du récepteur lié à une enzyme

Liaison Dimérisation du récepteur RTK dimère met en contact les domaines kinase Autophosphorylation des tyrosines spécifiques dans les domaines cytosoliques

Rôle de chaque tyrosine phosphorylée

Site de liaison spécifique pour une molécule de signalisation intracellulaire qui relaie le signal

Type de liaison des protéines qui s'attachent aux tyrosines phosphorylées

SH2 et SH3

Sous-domaines de SH2

- Reconnaît la phosphotyrosine | - Reconnaît la séquence d'acides aminés autour de la phosphotyrosine

Caractéristiques de SH3

Interactions spéciiques entre le récepteur et d'autres molécules ayant des séquences riches en proline

Acide aminée compatible avec SH2

Isoleucine

Caractéristiques de Ras

Stimule l'échange de la forme GDP en GTP Ras ontient un groupe lipidique qui lui permet de s'ancrer à une membrane plasmique Ras stimule plusieurs voies de signalisation

Cycle d'activation de RAS

Activation : GEF (Échange du GDP en GTP) Désactivation : GAP ( Déphosphorylation du GTP)

Étapes du couplage du récepteur à la voie de la MAP-kinase

``` Activation du récepteur Liaison d'une protéine adaptatrice aux phosphoyrosines grâce à SH2 Liaison de GEF à SH3 GEF active Ras Ras active MAPKKK MAPKKK active MAPKK MAPKK active MAPK MAPK va moduler l'action des protéines et l'expression des gènes en agissant sur les facteurs de transcription ```

Étapes de la voie de signalisation P13-kinase

Signal extracellulaire (IGF) active RTK RTK recrute et active P13K P13K phosphoryle un phospholipide inositol Inositol attire AKT, impliquant PDK et mTor AKT est libérée de la membrane, phosphoryle différentes protéines sur des sérines et des thréonines AKT stimule la survie en activant BCL2 par l'inactivation de Bad