Communication cellulaire

Question 1

Que permet la communication cellulaire

Answer 1

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

Question 2

Donne les caractéristiques de la communication cellulaire

Answer 2

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)

Question 3

Que peut amener des failles dans la communication cellulaire

Answer 3

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

Question 4

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

Answer 4

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

Question 5

Est-ce que les organismes unicellulaires interagissent entre eux?

Answer 5

Oui, exemple de facteurs d’accouplements pour Saccharomyces cerevisiae

Question 6

Qu’est-ce que la transduction du signal

Answer 6

Processus permettant de transformer un type de signal en un autre

Question 7

Comment se fait la transduction

Answer 7

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)

Question 8

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

Answer 8

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

Question 9

Quels sont les types de communication utilisés par les cellules

Answer 9

Endocrine
Paracrine et sécrétion autocrine
Neuronal
Contact-dependant

Question 10

Qu’est-ce que la communication endocrine

Answer 10

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

Question 11

Qu’est-ce que la communication paracrine

Answer 11

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

Question 12

Qu’est-ce que la communication neuronale

Answer 12

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

Question 13

Qu’est-ce que la communication contact-dependant

Answer 13

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

Question 14

Qu’est-ce que la signalisation autocrine

Answer 14

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

Question 15

À quoi sert la communication paracrine et autocrine

Answer 15

Maintient de l’identité cellulaire
Inflammation
Métastase
Apoptose

Question 16

Décrit l’intéraction du système immunitaire par contact direct

Answer 16

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.

Question 17

Comment voyagent les messagers hydrophiles

Answer 17

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

Question 18

Comment voyagent les messagers hydrophobes

Answer 18

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).

Question 19

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

Answer 19

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

Question 20

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

Answer 20

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

Question 21

Décrit l’interaction ligand-récepteur

Answer 21

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

Question 22

Combien de récepteurs contient une cellule

Answer 22

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

Question 23

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

Answer 23

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

Question 24

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

Answer 24

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

Question 25

COmment peut-on activer ou désactiver des protéines

Answer 25

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

Question 26

À quelle vitesse peut agir un signal extracellulaire

Answer 26

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

Question 27

Quels messagers traversent la membrane et comment voyagent-ils

Answer 27

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

Question 28

Ou sont les récepteurs des hormones stéroïdiennes

Answer 28

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

Question 29

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

Answer 29

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

Question 30

Quels évènements activent le récepteur

Answer 30

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

Question 31

Que fait la dexaméthasone

Answer 31

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

Question 32

Que fait la testostérone

Answer 32

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.

Question 33

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

Answer 33

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

Question 34

Quels sont les familles de récepteurs

Answer 34

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

Question 35

Décrit la structure du GPCR

Answer 35

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

Question 36

Pourquoi les GPCR sont importants

Answer 36

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

Question 37

Décrit les sous-unités des protéines G

Answer 37

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

Question 38

Décrit la cascade des GPCR

Answer 38

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

Question 39

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

Answer 39

Le signal peut être désactivé pour pouvoir être réactiver

Question 40

Quelles sont les cibles des protéines G

Answer 40

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

Question 41

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

Answer 41

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

Question 42

Que fait l’AMPc dans le cytoplasme

Answer 42

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

Question 43

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

Answer 43

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

Question 44

Qu’est-ce qui inhibe la phosphodiestérase?

Answer 44

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

Question 45

Que fait l’AMPc

Answer 45

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

Question 46

Que fais la PKA

Answer 46

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

Question 47

Quelles sont les façons d’Agir de la PKA

Answer 47

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)

Question 48

Donne un exemple spécifique de cascade à GPCR

Answer 48

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

Question 49

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

Answer 49

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

Question 50

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

Answer 50

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

Question 51

De quoi sont formés les récepteurs liés à un enzyme

Answer 51

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

Question 52

Quels sont les types de domaine tyrosine-kinase

Answer 52

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

Question 53

Décrit le domaine extracellulaire du récepteur lié à un enzyme

Answer 53

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

Question 54

Décrit le domaine intracellulaire du récepteur lié à un enzyme

Answer 54

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

Question 55

Quelle est la structure générale des récepteurs liés à une enzyme

Answer 55

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

Question 56

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

Answer 56

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

Question 57

Décrit la cascade de récepteurs liés à une enzyme

Answer 57

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.

Question 58

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

Answer 58

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

Question 59

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

Answer 59

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

Question 60

Qu’est-ce que le SH2?

Answer 60

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

Question 61

De quoi est formé le domaine SH2

Answer 61

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)

Question 62

Décrit le domaine SH3

Answer 62

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)

Question 63

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

Answer 63

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

Question 64

Que fait la GTPase Accelerating Protein

Answer 64

Hydrolyse GTP en GDP et désactive Ras

Question 65

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

Answer 65

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

Question 66

Décrit la voie de signalisation de PI3-K

Answer 66

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.