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médecine moléculaire et microscopique > communication cellulaire > Flashcards

communication cellulaire Flashcards

1
Q

définition du principe général - comunication cellulaire

A

la communication cellualire permet la coordination d’activités biochimiques pour qu’elles jouent un rôle adéquat dans un tissu ou un organe.

elle est précise, régulable et fiable.

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2
Q

qu’est-ce qu’on veut dire par la communication cellulaire est régulable?

A

y’a des protéines qui vont jouer le rôle de on/off switch pour éviter que le signal (dans la communication cellulaire soit toujours maintenue) - évites hypersensibilité

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3
Q

vrai ou faux.
des failles dans la communication cellulaire sont à la base de nombreuses maladies

A

vrai

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4
Q

qu’est-ce que la transduction d’un signal?

A

processus qui permet de transformer un type de signal en un autre

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5
Q

qu’est-ce que la molécule de signalisation

A

messager produit et relâché par cellule de signalisation

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6
Q

vrai ou faux.
le messager peut toujours passer directement à travers la membrane de la cellule cible.
si faux, qu’est-ce qui arrive dans la cas échéant?

A

faux.
y’aura un récepteur membranaire à la surface de la cellule qui sera responsable de la transduction (reconnaitre + lier le ligand)

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7
Q

quelles sont les lisaisons impliquées dans la reconnaissance entre récepteur et ligand + leur effet.

A

les liaisons chimiques faibles (non-covalentes)

plus il y en a, plus l’interaction entre molécule sera forte donc plus afffinité est grande donc mieux est la reconnaissance

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8
Q

expliquent moi les 4 différents types de commmunication cellulaire mentionés dans le cours

A
  1. ENDOCRINE : la molécule de signalisation (hormone) agit à distance en voyageant dans le sang jusqu’à cellule cible - communication lente car plusieurs étapes.
  2. PARACRINE(autocrine) : la molécule de signalisation agit localement - petite distance car messager est dégradé rapidement (autostimulation avec autocrine)
  3. NEURONAL : le signal traverse l’axone (longues distances) et puis relâche des molécules de signalisation qui agissent à courtes distances (synapse) - communication rapide (100m/s)
  4. CONTACT-DEPENDENT : les molécules de signalisation sur deux cellules interagissent directement par contact
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9
Q

exemple d’une hormone participant à la communication endocrine

A

insuline

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10
Q

exemple de situations où on retrouve de la communication paracrine

A

inflammation/cicatrisation

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11
Q

exemple d’un système qui utilise de la communication dépendant du contact

A

système immunitaire

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12
Q

les communicatins cellulaires paracrine - autocrine sont présent dans quels processus cellulaires

A
  • maintien de l’identité cellulaire
  • inflammation
  • métastase
  • apoptose
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13
Q

DESCRIPTION

activation de lymphocytes B (plasmocytes) avec molécules de signalisation entre deux cellules qui interagissent par contact

A
  1. Antigène est reconnu + se lie au récepteur BCR correspondant au niveau du lymphocyte B
  2. Antigène est internalisé avec le récepteur, puis dégradés en petits peptides
  3. peptides de l’antigène se lient au MHC et sont présentés à la surface du lymphocyte B dans le complexe MHC
  4. le complexe peptide-MHC est reconnu par le récepteur du lymphocyte T
  5. suite à reconnaissance et interaction, le lymphocyte T sécréte des cytokines qui déclenchent prolifération des lymphocytes B en plasmocytes - après liason au récepteur de interleukines (sur lymphocyte B) = signalisayion paracrine
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14
Q

description des molécules de signalisation ne pouvant pas traverser la membrane plasmique

A
  1. hydrophiles
  2. voyagent sans probléme dans les milieux aqueux, mais ne parviennent pas à traverser la membrane cellulaire
  3. se lient à des récepteurs à la surface de la membrane. ils sont dégradés rapidement.
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15
Q

description des molécules de signalisation pouvant traverser la membrane plasmique

A
  1. hydrophobes
  2. doivent être liées à protéine porteuses pour circuler dans l’organisme (sang, liquide interstitiel)
  3. traversent la membrane plasmique facilement
  4. une fois dans la cellule, se lient à récepteurs spécificquers intracellulaires situés dans le noyau ou le cytoplasme
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16
Q

vrai ou faux.
la même molécule de signalisation peut induire des réponses différentes dans des cellules différentes

pourquoi?

A

vrai
car interprétation intracellulaire change avec le changement du type de récepteur

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17
Q

3 pilliers des interactions ligand-récepteurs

A
  1. le même ligand peut se lier à plusieurs récepteurs différents
  2. différentes cellules répondent donc au même signal de différentes manières
  3. plusieurs ligands peuvent se lier au même récepteur
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18
Q

vrai ou faux.
une cellule contient plusieurs récepteurs différents

A

vrai

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19
Q

pourquoi la cellule est sensible à de nombreux signaux extracellulaires

A

car elle possède plusieurs récepteurs différents - dont les systèmes de relais intracellulaires peuvent interagir entre eux.

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20
Q

comment est possible l’amplication d’un signal donné par molécule de signalisation?

A
  1. protéine activée en active plusieurs autres (cascade)
  2. enzyme activée catalyse son substrat en produisant de nombreuses molécules de produit
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21
Q

par quoi est modulé le signal?

A

des molécules agissant comme “switchs”

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22
Q

qu’est-ce qui suit la transduction?

A

casace d’interactions et de changements de conformation de protéines

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23
Q

vrai ou faux.
en se liant à un type de récepteur donné, une molécule de signalisation peut provoquer de nombreuses réponses simultanées dans même cellule cible

A

vrai

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24
Q

vrai ou faux.
les protéines de signalisation intracellulaire fonctionnent comme des commutateurs moléculaires

A

vrai

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25
Q

deux façons d’activer les protéines intracellulaires par protéines membranaires

A
  1. activation par l’addition d’un groupement phosphate et inaction par son élimination = phosphorylation
  2. protéine liant le GTP est activé en échangeant un GDP pour un GTP. hydrolyse du GTP en GDP inactive la protéine
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26
Q

qu’est-ce qui détermine si une réponse est rapide ou lente (engendrée par les signaux extracellulaires)?

A

rapide : protéines déjà présentes dans le cytosol attendant leur activation
lente : passage de protéines intracellulaires dans le noyau - qui implique protéogénèse (transcription des protéines) pour agir

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27
Q

quels sont les messagers traversant la membrane + description?

A

hormones stéroïdiennes

  • voyagent de manière endocrine dans le sang, liées à protéines de transport
  • hormones lipophiles qui traversent la membrane pour se lier à des récepteurs intracellulaires dans le noyau ou dans le cytosol
  • récepteurs = récepteurs nucléaires
28
Q

pourquoi les récepteurs intracellulaires auxquels sont les liés les hormones stéroïdiennes sont appelés récepteurs nucléaires?

A

car ils agissent comme régulateurs de la transcription dans le noyau

29
Q

comment se présente le récepteur nucléaire dans la cellule?

A

généralement sous forme inactive + lié à une protéine inhibitrice qui se dégage au moment de la liaison ligand-récepteur

30
Q

quels sont les trois évènements qui activent le récepteur?

A
  1. hormone stéroïdienne se lie à un domaine (une séquence d’aa) spécifique du récepteur
  2. changement de conformation brise les liens du récepteur à la cellule inhibitrice qui se détache du récepteur
  3. protéine coactivatrice se lie au récepteur pour activer la trancription d’un gène cible
31
Q

comment le récepteur membranaire qui agissent avec les messagers ne traversant pas la membrane plasmique active un ou plusieurs voies cellulaires?

A

à travers des protéines ou des petites molécules

32
Q

vrai ou faux.
certaines molécules de signlaisation peuvent intégrer des signaux venant d’autres voies cellulaires
(messagers ne traversant pas la membrane plasmique)

A

vrai

33
Q

quelles sont les 3 grandes familles de récepteurs membranaires? + brève description

A
  1. réceptur lié à une protéine G trimérique (GPCR) - récepteurs à 7 domaines transmembranaires + le plus fréquents chez les humains
  2. Récepteur lié à une enzy,e (RTK pour récepteur tyrosine kinase) - phosphorylation de molécules dans la cellule
  3. récepteur lié à un canal ionique - moyen privilégié de la communication neuronale
34
Q

description du GPCR (récepteur lié à une protéine G trimérique)

A
  • récepteur transmembranaire
  • traverse 7 fois la membrane cellulaire, ayant ainsi des domaines extracellulaire, intramembranaire et intracellulaire
  • la molécule de signalisation reconnaît le domaine extracellulaire et s’y lie
  • le récepteur change alors de conformation
35
Q

vrai ou faux.
les deux moyens d’activation de protéines intracellulaires sont possibles avec le GPCR.
(phosphorylation + liaison/hydrolyse GTP)

A

vrai

36
Q

description de la protéine G trimérique

A
  • composée de 3 sous-unités: alpha, bêta, gamma
  • la sous-unité alpha = active sous sa forme GTP
  • la sous-unité alpha a une activité GTPase
  • la sous unité alpha = inactive sous sa forme GDP
37
Q

description couplage GPCR à protéine G + son activation

A
  1. molécule de signalisation (ligand) reconnaît le domaine extracellulaire + s’y lie. récepteur change de conformation (activation)
  2. une fois activé, le GPCR active les protéines G (domaine cytosolique) en poussant la sous-unité alpha à éliminer GP et le remplacer par GTP.
  3. ceci détache la sous-unité alpha de la sous-unité bêta-gamma, chacune pouvnt se lier à des protéines cibles dans la membrane.
38
Q

GPCR + PROTÉINE G TRIMÉRIQUE

description activation de la cible

A
  1. la sous-unité alpha a une activité GTPase qui finit par hydrolyser le GTP en GDP, ramenant la protéine à sa structure inactive (en qqlc sec) - la protéine peut se lier à un autre récepteur activé
  2. principe de base de la signalisation cellulaire est que le signal doit être désactivé pour pouvoir être réactivé. Cela permet le contrôle des voies
  3. Les cibles des GPCR sont soit des enzymes soit des canaux ioniques attachés à la membrane plasmiques.
39
Q

quels sont les enzymes cibles du GPCR

A

adénylate cyclase
phospholipase C

40
Q

comment nommes-on les molécules produits des enzymes dans la réaction + qu’arrive-t-il au signal?

A

noms des molécules = messagers secondaires

le signal est fortement amplifié à cette étape
il est transmis par les messagers secondaires

41
Q

que font les messagers secondaires?

A

se lient à des protéines de signalisation spécifique intracellulaire qui modifient l’activité de la cellule

42
Q

quel messager secondaire génère l’adenylate cyclase?

A

AMPc à partir d’ATP

43
Q

production de l’AMPc cyclase + activation/désactivation

A
  1. adenalyte cyclase synthétise l’AMPc à partir de l’ATP - ce qui augmente le signal en augmente niveaus d’AMPc dans la cellule
  2. L’AMPc diffuse libremetn et peut se lier à des enzymes dans le cytoplasme et dans le noyau
  3. Pour éliminer le signal, un deuxième enzyme, l’AMPc phosphodiestérase hydroyse l’AMPc. AMPc redevient AMP.
44
Q

quelle sybstance inhibe la phosphodiestérase dans le système nerveux, augmentant ainsi les niveaux de d’AMPc (maintien de la signalisation)

A

la cafféine

45
Q

rôle activateur de l’AMPc - description

A

L’AMPC active la protéine kinase A (PKA)

46
Q

qu’est-ce que la PKA et comment l’AMPc l’active

A

PKA = hétérotétramère à 4 sous-unités
2 sous-unités régulatrices et 2 sous-unités catalytiques

2 molécules d’AMPc se lient è chaque sous-unité régulatrice

ça induit un changemnt de conformation : les sous-unités régulatrices se dissocient des sous-unités catalytiques qui deviennent alors actives

47
Q

PKA modifie le métabolisme cellulaire et le comportement de la cellule en phosphorylant des protéines spécifiques - 2 façons qui déterminent 2 réponses :

A
  1. PKA reste dans le cytoplasme et module l’activité des enzymes par phosphorylation -> réponse rapide
  2. PKA se rend au noyau et va phosphoryler des protéines régulatrices de gènes pour activer/modifier la transcription = modulation de l’expression des gènes -> réponse lente (minutes/heures)
48
Q

exemple de l’adrénaline qui stimule dégradation du glycogène dans les cellules du muscle squelettique
GPCR - AMPc -PKA :
réaction rapide + pourquoi?

A
  1. adrénaline = molécule de signalisation qui stimule le récepteur GPCR coupé à une protéine G qui active l’adényl cyclase - accélérant ainsi la production d’AMPc
  2. AMPc active la PKA qui active la phosphorylase kinase qui à son tour active la glycogène phosphorylase qui dégrade le glycogène en glucose soluble

réaction rapide car protéines déjà présentes dans le cytosol

49
Q

PKA MODIFIE MÉTABOLISME CELLULAIRE EN PHOSPHORYLANT PROTÉINE SPÉCIFIQUE

  1. utilité de l’adrénaline
  2. conséquence de l’augmentation d’AMPc
  3. rôle AMPc dans le cytosol
  4. rôle des protéines spécifiques
  5. qu’est-ce que contrôle cette type de voie de signalisation (réaction lente)?
A
  1. préparer notre coprs à réagir dans situation de stress
  2. augmenter la transcription
  3. AMPc active la PKA qui passe au noyau où elle phosphoryle des régulateurs spécifiquent de la transcription
  4. protéines stimulent alors transcription de nombreux gènes cibles
  5. contrôle réactions cellulaires, synthèse d’hormones dans cellules endocrines et production de protéines impliquées dans la mémoire à long terme
50
Q

structure générale des récepteurs lié à un enzyme:

A
  • protéine transmembranaire
  • passe 1 seule fois à travers la membrane
  • domaine extraceullulaire peut être : riche cystéine, ‘immunoglobine-like’ ‘fibronectine-type III-like’; lie le ligand
  • domaine intracellulaire : possède fonction enzymatique ou est lié à une enzyme - souvent tyrosine kinase
51
Q

les récepteurs liés à un enzyme sont souvent quoi

A
  • facteurs de croissance,
  • facteurs mitogènes
  • facteurs de différenciation cellulaire
  • signaux de survie
52
Q

pour quoi a-t-on découvert les récepteurs lié à un enzyme?
quelle type de réaction
quel type de molécule de signalisation

A
  1. ont été découverts pour leur rôle dans les réponses à des protéines de signalisation extracellulaires qui contrôlent la croissance, prolifération et survie de cellules.
  2. en général des réactions lentes car elles impliquent la transcription de gènes
  3. molécules de signalisation = médiateurs locaux agissant à tràs faibles concentrations
53
Q

explication

la phosphorylation du récepteur permet l’organisation du complexe de signalisation - récepteur lié à un enzyme :

A
  1. liaison d’une molécule de signalistion extracellulaire mène à la dimérisation du récepteur
  2. le RTK (récepteur tyrosine kinase) sous forme de dimère met en contact les domaines kinases - ce qui provoque la phosphorylation réciproque des tyroines spécifiques dans les domaines cytosoliques
  3. chaque tyrosine phosphorylée (1/2 du récepteur) sert de site de liaison spécifique pour une molécule de signalisation intracellulaire qui relaie le signal
  4. les protéines activées par la tyrosine ont des modules de liaison du type SH2 et SH3
54
Q

complexe de signalisation - explication

A
  1. phosphorylation du récepteur permet d’organiser le complexe de signalisation (sous la membrane plasmique)
  2. il permet de poursuivre le signal à l’intérieur de la cellule
55
Q

quelles ont les différentes protéines de lisaionq qui se lient aux tyrosiens phosphorylées du récepteur:

A
  • PI3-kinase
  • RAS-GEF
  • Phospholipase C (PLC)
  • protéines adaptatrices
56
Q

vrai ou faux.
les protéines intracellulaires contiennent des domaines appelés SH2/SH3 qui sont responsables de la spécificité d’association.

A

vrai

57
Q

description du domaine protéique SH2

A

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

contient 2 sous-domaines :
1. reconnaît la phosphotyrosine et la lie
2. reconnaît la séquence d’aa autour de la phosphotorysine -> ce qui assure la liaison spécifique à une phosphotyrosine particulière

58
Q

description domaine SH3

A

domaine permettant des interactions spécifiques entre le récepteur et d’autres molécules ayant des séquences riches en proline (molécules vont se lier aux protéines de signalisation)

59
Q

explication - couplage du récepteur lié à une enzyme à la voie de la MAP-Kinase via l’actiation de la protéine Ras

A
  1. Une protéine adaptatrice recrute une protéine activatrice de Ras -> RAS-GEF ce qui stimule l’échange de la forme GDP en GTP
  2. Ras stimule plusieurs voies de signalisation en aval
60
Q

qu’est-ce qui permet à Ras de s’ancrer à la membrane plasmique?

A

un groupe lipidique (queue)

61
Q

vrai ou faux.
dans le récepteur lié à l’enzyme, il n’est pas utile d’avoir une forme inactive. la régulation peut de la voie se fait quand même.
si vrai, comment?

A

faux.
il est important de passer de la forme active à inactive pour être réactivée ce qui permet la régulation de la voie

62
Q

après que Ras soit activée, qu’est-ce que la protéine fait?

A
  1. elle active un module de signalisation constitué de 3 kinases qui relaient le signal
  2. la MAPK (kinase terminale en aval) phosphoryle plusieurs protéines effectrices
63
Q

à quoi mène les changements d’expression génique et les changements d’activité des protéines

A

ils mènent à d changements profonds comme prolifération ou comportement cellulaire

64
Q

explication couplage du récepteur à la voie MAP-kinase en 7 étapes

A
  1. activation du récepteur
  2. liaison d’une protéine adaptatrice aux phosphotyrosines grâce à son domaine SH2
  3. liaison d’une protéine GEF(guanine exchange factor) au domaine SH3 de la protéine adaptatrice
  4. la GEF active la protéine Ras en provoquant l’échange du GDP lié au ras pour du GTP
  5. la protéine Ras activée va interagir avec la MAPKKK (mitogen-activated-protein-kinase3x) pour l’activer
  6. cascade de phosphorylation en utilisant l’ATP - MAPKKK phosphoryle + active MAPKK qui phosphoryle et active MAP-kinase
  7. la MAP-kinase va mener aux actions cellulaires suivantes :
    - modulation de l’Action des protéines en agissant directement sur celles-ci
    - modulation de l’expression des gènes en agissant sur les facteurs ed transcription
65
Q

explication couplage du récepteur à la voie de signalisation PI3-kinase

A
  • un signal extracellulaire de survie et de prolifération comme IGF active un RTK qui recrute et active PI3K, qui phosphoryle un phospholipide inositol à la membrane
  • l’inositol phosphorylé attire des protéines intracellulaires de signalisation comme AKT, impliquant deux kinases: PDK = kinase 1, mTor = kinase 2
  • une fois activée, AKT est libérée de la membrane plasmique et phosphoryle en aval différentes protéines sur des sérines et thréonines
66
Q

implication de D’AKT dans l’apoptose

A
  1. activation d’AKT stimule la survie. une des voies est l’Activation de BCL2 par l’inactivation de BAd
  2. sous sa forme non-phosphorylée, Bad stimule l’apoptose en se liant à la protéine anti-apoptique BCL2 (genre d’inhibition)
  3. Quand Bad est phosphorylée par AKT, elle libère BCL2 qui peut ainsi bloquer l’apoptose et ainsi promouvoie la survie

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