Communication cellulaire Flashcards

1
Q

Que permet la communication cellulaire

A

La coordination d’activités biochimiques pour jouer un rôle adéquat dans un tissu ou un organe

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Q

Donne les caractéristiques de la communication cellulaire

A

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)

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3
Q

Que peut amener des failles dans la communication cellulaire

A

Maladies comme le diabète, les maladies cardiaques, le cancer, l’autoimmunité, les déficits de croissance, la dépression, la douleur, l’hyperthyroïdie et l’hypothyroïdie

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4
Q

Que fait l’hormone de croissance et donne une maladie ayant lieu quand il y a une mutation de son récepteur

A

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

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5
Q

Est-ce que les organismes unicellulaires interagissent entre eux?

A

Oui, exemple de facteurs d’accouplements pour Saccharomyces cerevisiae

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6
Q

Qu’est-ce que la transduction du signal

A

Processus permettant de transformer un type de signal en un autre

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7
Q

Comment se fait la transduction

A

La cellule de signalisation produit et relâche un messager, donc 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)

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8
Q

Qu’est-ce qui perment l’interaction entre le récepteur membranaire et le messager

A

Liaisons chimiques faibles (liaisons ioniques, ponts-H, Van der Waals, interactions hydrophobes)

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9
Q

Quels sont les types de communication utilisés par les cellules

A

Endocrine
Paracrine et sécrétion autocrine
Neuronal
Contact-dependant

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10
Q

Qu’est-ce que la communication endocrine

A

La molécule signal est une hormone agissant à distance. Communication lente, car il y a de mutliples étapes

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11
Q

Qu’est-ce que la communication paracrine

A

La molécule signal agit localement (inflammation, cicatrisation), car le messager est dégradé rapidement, il n’a pas le temps d’aller plus loin

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12
Q

Qu’est-ce que la communication neuronale

A

Le signal traverse l’axone (longues distances) et relâche des molécules signal qui agissent à courte distance
Communication rapide (100 m/s)

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13
Q

Qu’est-ce que la communication contact-dependant

A

Les molécules signal sur deux cellules interagissent directement par contact, comme dans le système immunitaire

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14
Q

Qu’est-ce que la signalisation autocrine

A

Communication paracrine, mais c’est la même cellule qui envoit et reçoit le messager

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15
Q

À quoi sert la communication paracrine et autocrine

A

Maintient de l’identité cellulaire
Inflammation
Métastase
Apoptose

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16
Q

Décrit l’intéraction du système immunitaire par contact direct

A

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 signalisation est paracrine.

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17
Q

Comment voyagent les messagers hydrophiles

A

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

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18
Q

Comment voyagent les messagers hydrophobes

A

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).

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19
Q

Qu’est-ce qui arrive au récepteur lorsque le messager se lie à lui dans une cascade de transduction

A

Sa conformation change, ce qui initie la cascade en activant d’autres protéines de signalisation intracellulaires, qui influenceront des protéines cibles pour modifier le métabolisme, altérer l’expression des gènes ou altérer la forme ou le mouvement de la cellule

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20
Q

Est-ce qu’une molécule de signalisation induit toujours la même réponse

A

Non,
C’est l’interprétation intracellulaire qui change car c’est le type de récepteur qui change

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21
Q

Décrit l’interaction ligand-récepteur

A

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

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22
Q

Combien de récepteurs contient une cellule

A

Plusieurs différents, elle est donc sensible à de nombreux signaux extracellulaires.
Les systèmes de relais intracellulaires peuvent interagir entre eux

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23
Q

Qu’est-ce qui peut moduler le signal de transduction

A

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

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24
Q

Est-ce qu’une molécule de signalisation donne une seule réponse

A

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

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25
Q

COmment peut-on activer ou désactiver des protéines

A

Des protéines de signalisation intracellulaire agissent comme des commutateurs moléculaire
Certaines protéines sont activées par l’addition d’un groupement phosphate (phosphorylation) et inactivées par son élimination
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 désactiver

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26
Q

À quelle vitesse peut agir un signal extracellulaire

A

Rapide: protéines sont déjà dans le cytoplasme et attendent juste d:être activées par phosphorylation ou GTP
Réponse lente: activation de la transcription pour la synthèse de protéines

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27
Q

Quels messagers traversent la membrane et comment voyagent-ils

A

Les hormones stéroïdiennes, voyageant de manière endocrine dans le sang, liées à des protéines de transport

28
Q

Ou sont les récepteurs des hormones stéroïdiennes

A

Récepteurs intracellulaires dans le noyau ou le cytosol, ce sont les récepteurs nucléaires car ils agissent comme régulateurs de la transcription dans le noyau

29
Q

Comment se fait l’activation du récepteur par l’hormone stéroïdienne

A

Le récepteur présent dans la cellule est souvent désactivé par une protéine inhibitrice, qui se détachera au moment de la liaison ligand-récepteur

30
Q

Quels évènements activent le récepteur

A

L’hormone stéroïdienne se lie à un domaine (séquence d’aa) spécifique du récepteur
Le changement de conformation du récepteur brise les liens avec la protéine inhibitrice qui se détache du récepteur
Une protéine coactivatrice se lie au récepteur pour activer la transcription d’un gène cible

31
Q

Que fait la dexaméthasone

A

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

32
Q

Que fait la testostérone

A

Hormone stéroïde controlant la formation d’organes génitaux lors du développement chez le foetus mâle et des caractères sexuels secondaires à la puberté. Promut la croissance des os et des muscles. Son récepteur se trouve sur le chromosome X
Insensibilité due au manque de récepteur androgène fait que individu XY a organes génitaux féminins.

33
Q

Que se passe dans une cascade de transduction quand le messager ne peut traverser la membrane

A

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

34
Q

Quels sont les familles de récepteurs

A

1-Récepteur lié à une protéine G trimérique (GPCR: G protein coupled receptor): Récepteur à 7 domaines, de loin le + fréquent chez les humains
2-Récepteur lié à une enzyme (RTK pour récepteur tyrosine kinase): phosphorylation de molécules dans la cellule
3-Récepteur lié à un canal ionique: moyen privilégié par la communication neuronale

35
Q

Décrit la structure du GPCR

A

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

36
Q

Pourquoi les GPCR sont importants

A

700 sortes chez l’humain, et 50% des médicaments les ciblent

37
Q

Décrit les sous-unités des protéines G

A

Alpha, béta, gamma
Alpha: active sous sa forme GTP, a une activité GTPase

38
Q

Décrit la cascade des GPCR

A

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

39
Q

Qu’est-ce qui permet le contrôle des voies?

A

Le signal peut être désactivé pour pouvoir être réactiver

40
Q

Quelles sont les cibles des protéines G

A

Canans ioniques
Enzymes : l’adéylate cyclase et la phospholipase C (PLC)

41
Q

Quelle peut être la cible de la protéine G et que produit-elle

A

Adenylate cyclase, qui génère comme messager secondaire l’AMPc à partir de l’ATP

42
Q

Que fait l’AMPc dans le cytoplasme

A

Il diffuse librement et peut se lier à des enzymes dans le cytoplasme ou le noyau

43
Q

Qu’Est-ce qui élimine le signal d’AMPc

A

Une autre enzyme, l’AMPc phosphodiestérase qui hydrolyse l’AMPc en AMP.

44
Q

Qu’est-ce qui inhibe la phosphodiestérase?

A

Caféine, fais sa dans le SN, augmentant ainsi les niveaux d’AMPc

45
Q

Que fait l’AMPc

A

Active la protéine kinase A(PKA)
La PKA est un hétérotétramère de 4 sous-unités sous forme inactive: 2 sous-unités régulatrices et 2 sous-unités catalytiques
2 molécules d’AMPc se lient à chaque sous-unité régulatrice, ce qui fait que les sous-unités régulatrices se dissocient des sous-unités catalytiques qui deviennent actives

46
Q

Que fais la PKA

A

Modifie le métabolisme cellulaire et le comportement cellulaire en phosphorylant des protéines spécifiques

47
Q

Quelles sont les façons d’Agir de la PKA

A

Reste dans le cytoplasme et module l’activité enzymatique par phosphorylation : réponse rapide
Se rend au noyau et phosphorylise des protéines régulatrices de gènes pour activer (modifier) la transcription: Modulation de l’expression des gènes=réponse lente (minutes à heures)

48
Q

Donne un exemple spécifique de cascade à GPCR

A

L’adrénaline stimule un GPCR, qui active l’adényl cyclase, accélérant la production d’AMPc
L’AMPc active la PKA, qui active la phosphorylase kinase, qui active la glycogène phosphorylase qui dégrade le glycogène en glucose soluble.

Réaction très rapide, car les protéines sont déjà dans le cytoplasme et attendent de se faire activer, la boucle n’implique ni la transcription ni de nouvelle synthèse protéique

49
Q

Que fais la PKA dans le noyau et quel type de régulation ext-ce

A

Phosphoryle des régulateurs spécifiques de la transcription qui stimulent la transcription de nombreux gènes cibles
Régulation lente, car doit se rendre dans le noyau et implique la transcription et l’expression de gènes

50
Q

Quand la PKA va au noyau, quelles réactions cellulaires cela entraine-t-il

A

Synthèse d’hormones dans les cellules endocrines
Production de protéines impliquées dans la mémoire à long terme

51
Q

De quoi sont formés les récepteurs liés à un enzyme

A

Protéines transmembranaires passant une seule fois au travers de la membrane avec un domaine intracellulaire et un domaine extracellulaire

52
Q

Quels sont les types de domaine tyrosine-kinase

A

Epidermal growth factor, nerve growth factor, platelet derived growth factor, macrophage-colony stimulating factor, fibroblast growth factor, vascular endothelial growth factor, ephrin

53
Q

Décrit le domaine extracellulaire du récepteur lié à un enzyme

A

Peut-être riche en cystéine, “immunoglobulin-like” ou “fibronectin-type III-like”
Il lie le ligand

54
Q

Décrit le domaine intracellulaire du récepteur lié à un enzyme

A

Possède une fonction enzymatique ou est lié à une enzyme, souvent la tyrosine kinase

55
Q

Quelle est la structure générale des récepteurs liés à une enzyme

A

Protéines transmembranaires passant une seule fois au travers de la membrane
Domaine extracellulaire
Domaine intracellulaire
Souvent des facteurs de croissance, facteurs mitogènes, facteurs de différenciation cellulaire, signaux de survie

56
Q

Quel est le rôle des récepteurs liées à une enzyme et ses caractérsitiques

A

Réponse à des protéines de signalisation extracellulaire controlant la croissance, la prolifération et la survie des cellules
Réactions lentes car elles impliquent la transcription de gènes
Molécules signal sont en général des médiateurs locaux agissant à très faibles concentations

57
Q

Décrit la cascade de récepteurs liés à une enzyme

A

La liaison d’une molécule de signalisation extracellulaire mène à ;a dimérisation du récepteur
Le récepteur tyrosine kinase (RTK) sous forme dimère met en contact les domaines kinases, ce qui provoque la phosphorylation réciproque (autophosphorylation) 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 responsable de la spécificité de l’association.

58
Q

Comment est formé le complexe de signalisation et que permet-il?

A

La phosphorylation du récepteur permet d’organiser, sous la membrane plasmique, le complexe de signalisation.
Permet de poursuivre le signal à l’intérieur de la cellule

59
Q

Quelles protéines de signalisationse se lient aux tyrosines phosphorylées du récepteur?

A

PI3-Kinase
Guanine nucleotide exchange factor (Ras-GEF)
Phospholipase C (PLC)
Protéines adaptatrices

60
Q

Qu’est-ce que le SH2?

A

Site reconnaissant les déterminants structuraux des récepteurs phosphorylés et permettant la liaison avec les tyrosines phosphorylées

61
Q

De quoi est formé le domaine SH2

A

2 sous-domaines:
1) reconnaît la phosphotyrosine et la lie
2) reconnaît la séquence d’acides aminés autour de la phosphotyrosine (ceci assur la liaison spécifique à une phosphotyrosine particulière)

62
Q

Décrit le domaine SH3

A

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)

63
Q

Décrit la boucle du récepteur à la voie de la MAP-kinase

A

Une protéine adaptatrice recrute une protéine activatrice de Ras, le RAS-GEF, ce qui stiule l’échange de la forme GDP à la forme GTP activée de Ras
Ras stimule lusieurs 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 et d’activité des protéines mènent à des changements profonds comme la prolifération ou le comportement cellulaire

64
Q

Que fait la GTPase Accelerating Protein

A

Hydrolyse GTP en GDP et désactive Ras

65
Q

Qu’arrive-t-il à la voie de la MAP-kinase dans les cancers

A

Des mutations rendent MAPKKK, MAPKK, MAPK continuellement actives, la cellule se comporte donc comme si elle recevait sans arrêt des signaux de prolifération cellulaire

66
Q

Décrit la voie de signalisation de PI3-K

A

Un signal extracellulaire de prolifération et de survie comme IGF active un RTK qui recrute et active la PI3K.
PI3K phosporyle un phosphatidylinositol de la membrane. Celui-ci attire des protéines intracellulaires comme AKT, impliquant 2 kinases: PDK et 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.