Communication Cellulaire Flashcards
Quel est le rôle de la communication cellulaire?
Coordination d’activités biochimiques
Comment se caractérise la communication cellulaire?
Précise
Regulable
Fiable
Qu’est-ce qu’engendre une communication cellulaire dérégulée?
Maladie humaine
Quelles maladies humaines, entre autres, sont causées par des failles dans la communication cellulaire?
Diabète de type 2
Cancer
Maladie d’Alzheimer
Fibrose kystique
Quelle mutation case 30% des cas de cancer?
Mutation de la GTPase RAS qui génère une forme hyperactive
La cellule cancéreuse peut alors croître de façon autonome (sans avoir besoin de signaux provenant de facteurs de croissance)
Vrai ou faux. RAS a plusieurs inhibiteurs?
Faux, il en existe très peu
Quelles sont les causes du diabète de type 2?
Production insuffisante d’insuline (insulinopénie)
Mauvaise utilisation de l’insuline par les cellules périphériques (insulinorésistances)
Qu’est-ce que la transduction du signal?
Processus biologique qui convertit un type de signal en un autre
Qu’est-ce qu’une molécule de signalisation?
Messager produit et relâché par une cellule source de signal
Vrai ou faux. Le messager a toujours la capacité de traverser la membrane de la cellule cible?
Faux, il n’en a pas toujours la capacité
Quel est le rôle du récepteur membranaire?
Récepteur à la surface de la cellule qui est responsable de la transduction du signal lorsqu’un messager n’a pas la capacité de traverser la membrane de la cellule cible
Quelles cellules sont exclues de la communication cellulaire (transduction du signal)?
Aucune
Les cellules de tous les organismes communiquent entre elles (même les cellules d’organismes unicellulaires)
Quelles liaisons sont impliquée dans l’interaction entre la molécule signal et son récepteur ?
Liaisons chimiques faibles (non-covalentes)
Quels sont les différents types de communication des cellules?
Endocrine
Paracrine
Neuronale
Contact-dépendant
Quelle est la molécule signal et comment agit elle dans la communication endocrine?
Hormones
Agit à distance (entre dans tissu par circulation sanguine, se lié au récepteur, se rend à la cellule ciblée)
Donc communication lente (plusieurs étapes)
Quelle est l’action de la molécule signal et comment cela affecte la communication paracrine?
Molécule signal agit localement (proche)
Petite distance de communication (messager est dégradé rapidement)
Quelle est l’action de la molécule signal et comment cela affecte la communication neuronale ?
Signal traverse l’axone (longues distances)
Relâché molécules signal qui agissent a coûté distance donc communication rapide
Quelle est l’action de la molécule signal et comment cela affecte la communication contact-dépendante?
Les molécules signal sur deux cellules interagissent directement (contact)
Très grande spécificité de communication
Quelle est la différence entre une communication paracrine et une autocrine?
Paracrine: agit sur cellules voisines
Autocrine: agit sur elle-même (cellule lié elle-même le ligand qu’elle produit)
Quelle caractéristique indique si une molécule peut traverser la membrane plasmique?
Son affinité avec l’eau
Hydrophile passe pas
Hydrophobe passe
Comment se déplacent les molécules hydrophobes dans l’organisme?
Par des protéines porteuses
Comment est-ce que les molécules signal hydrophiles transmettent leur signal au travers de la membrane plasmique?
En se liant à un récepteur exprimé à la surface de la membrane plasmique
Comment est-ce que les molécules signal hydrophobes transmettent leur signal au travers de la membrane plasmique?
Elles passent au travers mais elles doivent se lier à un récepteur spécifique intracellulaire (dans noyau ou cytoplasme)
Où se termine généralement le signal du messager?
Dans le noyau (d’où récepteurs nucléaires)
Qu’est-ce que l’amplification du signal?
Une enzyme qui en active une autre, etc.
Comment se déroule une transduction d’une signal externe?
Le messager doit être lié au récepteur membranaire
Cascade de signalisation à l’intérieur
Atteint les protéines cibles
Quels impacts sur une protéine cible peut avoir la transduction?
Altérer le métabolisme
Altérer l’expression du gène
Altérer la forme de la cellule ou son mouvement
Vrai ou faux. La même molécule de signalisation peut induire des réponses différentes dans différentes cellules?
Vrai
Pourquoi est-ce qu’une seule molécule de signalisation peut avoir différents effets dans différentes cellules?
Il existe différents sous-types de récepteurs qui induisent différentes voies de signalisation en aval des cellules
Quel exemple est donné d’une molécule de signalisation qui a plusieurs effets sur différentes cellules?
Acetylcholine (molécule signal)
Peut faire:
Diminuer la fréquence et la force des contractions cardiaques
Augmenter la sécrétion de salive
Provoquer la contraction des muscles
Quels sont les facteurs qui caractérisent la grande diversité d’interactions ligand-récepteur?
Un ligand peut se lier à plusieurs récepteurs différents
Plusieurs ligands différents peuvent se lier au même récepteur
Vrai ou faux. La cellule reçoit de temps en temps des signaux?
Faux. Elle continuellement soumise à différents signaux
Quelles caractéristiques de la cellule lui permettent de recevoir plusieurs signaux differents à la fois?
Plusieurs récepteurs
Système de relais intracellulaires peuvent interagir entre eux
Quels facteurs peuvent moduler un signal?
Transduction d’un signal par un effet domino (cascade d’interactions et de changements de conformation de protéines
Amplification du signal (une protéine activée en active plusieurs autres)
Modulation par des molécules agissant comme commutateurs moléculaires (switchs)
Qu’est-ce qui engage les voies de signalisation et les facteurs biologiques ?
Lisaison entre molécule de signalisation et son récepteur
Quel est le rôle de la phosphorylation dans la commutation d’une protéine de signalisation intracellulaire?
Transférer un phosphate vers la protéine cible pour l’activer (addition du phosphate) ou l’inhiber (élimination du phosphate)
Quel est le rôle de la protéine liant le GTP dans la commutation d’une protéine de signalisation intracellulaire?
Gef : Liaison de GDP en GTP active la protéine
Gap : Hydrolyse du GTP en GDP inactive la protéine
Vrai ou faux. Les signaux extracellulaires agissent tous à la même vitesse?
Faux. Il peut y avoir une réponse rapide (molécule déjà près de la protéine par exemple) ou une réponse lente (molécule soit se rendre proche de la molécule par exemple)
Quels sont les messagers qui traversent la membrane cellulaire?
Hormones stéroïdiennes (lipophiles)
Que sont les récepteurs nucléaires?
Récepteurs intracellulaires qui agissent comme régulateurs de la transcription dans le noyau
Comment les hormones stéroïdiennes se rendent elles à leur protéine cible?
Elles voyagent de manière endocrine dans le sang liées à des protéines de transport
Elles traversent la membrane cellulaire pour se lier à des récepteurs nucléaires
Vrai ou faux. Un récepteur est normalement présent sous sa forme inactive?
Vrai (lié à une protéine inhibitrice)
Qu’est-ce qui permet d’activer un récepteur?
Hormone stéroïdienne se lié à un domaine spécifique du récepteur
Changement de conformation du récepteur qui brise les liens avec la protéine inhibitrice
Protéine coactivatrice se lié au récepteur pour activer la transcription du gène
Quels sont 2 exemples médicaux d’hormones stéroïdiennes?
Dexaméthasone (hormone générée à partir de cortisol) mobilise le récepteur glucocoticoïde
Testostérone (récepteur sur chromosome X)
Quelles sont les 3 grandes familles de récepteurs membranaires (liant les messagers qui ne traversent pas la membrane)?
Récepteur lié à une protéine G trimérique (GPCR)
Récepteur lié à une enzyme
Récepteur lié à un canal ionique
Quel est le type de récepteur membranaire le plus fréquent chez les humains?
GPCR
Quelle est la structure du récepteur couplé aux protéines G trimériques?
7 passages à travers la membrane cellulaire
Contient un domaine extracellulaire, intra-membranaire et intracellulaire
Quel est le mécanisme d’action des GPCR?
Molécule de signalisation reconnaît le domaine extracellulaire et le récepteur change de conformation pour aller trouver sa cible
Quelles sont les sous-unités de la protéine G trimérique?
Alpha
Bêta
Gama
Quelles sont les caractéristiques de la sous-unité alpha de la protéine G trimérique ?
Active sous sa forme GTP
A une activité GTPase
Inactive sous sa forme GDP
Comment se déroule le couplage du GPCR à la protéine G ?
Molécule de signalisation se lié au domaine extracellulaire
Récepteur change sa conformation
Activation du récepteur par les protéines G associées au GDP
Récepteur induit changement de conformation dans la sous-unité alpha
Activation de la sous-unité alpha qui remplace son GDP par un GTP et de la sous unité bêta et gama
Sous-unités peuvent alors se détacher et se lier à des protéines cibles sur la membrane
Comment se déroule l’activation de la cible des récepteurs couples aux protéines G trimeriques ?
Quelle est la protéine cible de la sous-unité alpha activée ?
AMP cyclique ou PLC
Que sont les messagers secondaires?
Molécules d’enzyme converties dans la cellule en messager secondaires
Qu’est-ce qui amplifie fortement le signal d’un GPCR?
Production de seconds messagers
Quel peut être un messager secondaire des GPCR?
Cible : adenylate cyclase
Messager secondaire : AMPc (à partie de l’ATP)
Quel est le rôle de l’AMPc?
Petite molécule qui se diffuse librement pour se lier à des enzymes dans le cytoplasme ou dans le noyau
Comment est-ce que le signal de l’AMPc est éliminée?
Par AMPc phosphodiestérase qui hydrolyse l’AMPc en AMP
Vrai ou faux. Les niveaux d’AMPc augmentent rapidement?
Vrai , en réponse à un signal extracellulaire
Qu’est-ce qui active la protéine kinase A (PKA)?
AMPc
De quoi est composé la PKA?
Heterodimere de 4 sous-unités :
- 2 sous-unités régulatrices
- 2 sous-unités catalytiques
Comment est-ce que l’AMPc active les PKA?
2 molécule d’AMPc se lient à chaque sous-unité regulatrice qui vont alors se dissocier des sous unités catalytiques qui sont alors actives
Qu’est-ce qui caractérise une réaction rapide?
Réaction qui n’implique pas la transcription ni une nouvelle synthèse protéique (même si ils y a plusieurs étapes)
Qu’est-ce qui caractérise une réaction lente?
Stimulation de la transcription de nombreux gènes cibles
Synthèse de protéines
Comment est-ce que le PKA modifie le métabolisme cellulaire et le comportement de la cellule?
En phosphorylation des protéines spécifiques:
PKA dans cytoplasme, module l’activité des enzymes par phosphorylation (réponse rapide)
PKA dans noyau, active la transcription par phosphorylation des protéines régulatrices de gènes (réponse lente)
Quel est le rôle du RTK (récepteur tyrosine kinase)?
Phosphorylation de molécules dans la cellule
Comment s’agence la molécule de signalisation qui se lie à un récepteur lié à une enzyme?
En dimer ce qui force les domaines des enzymes à être plus en proximité
Quels sont les domaines d’interaction des récepteurs liés à une enzyme?
Domaine d’interaction avec le ligand: extracellulaire
Domaine d’interaction avec une enzyme : intracellulaire (différents types)
Quelle est la structure générale des récepteurs liés à une enzyme?
Protéines transmembranaires
1 seul passage au travers de la membrane
Domaine intracellulaire (lié le ligand)
Domaine extracellulaire (fonction enzymatique)
Quels facteurs peuvent influencer les récepteurs liés à une enzyme?
Facteurs de croissance
Facteurs mitonnées
Facteurs de différenciation cellulaire
Signaux de survie
Quelle est l’enzyme qui est souvent liée au domaine intracellulaire?
Tyrosine kinase
Quel est le rôle des récepteurs liés à une enzyme?
Répondre à des protéines de signalisation extracellulaires qui contrôlent la prolifération cellulaire (ex: cancer)
Quel type de réaction caractérise les récepteurs liés à une enzyme?
Réactions lentes car elles impliquent la transcription des gènes pour permettre la prolifération cellulaire
Quel autre rôle ont les molécules signal des récepteurs liés à une enzyme?
Médiateurs locaux (agissent à des très faibles concentrations)
Qu’entraîne la liaison d’une molécule de signalisation extracellulaire?
La dimérisation du récepteur (lié à une enzyme)
Une fois que le récepteur lié à une enzyme est actif, que se passe-t-il?
Autophosphorylation
Ex: RTK sous forme de diamètre met en contact les domaines kinase, ce qui provoque la phosphorylation réciproque (autophosphorylation) des tyrosines spécifiques dans les domaines
Qu’est-ce qui engendre des voies de signalisation lorsqu’un récepteur est lié à une enzyme?
Chaque protéine phosphorylée (ex:Tyrosine) sert d évite de liaison spécifique pour une molécule de signalisation intracellulaires qui relaie le signal
Quels sont les domaines spécifiques pour la reconnaissance de la tyrosine phosphorilée?
SH2
SH3
Quelles sont les protéines de signalisation qui se lient aux tyrosines phosphorilées du récepteur?
PI3-Kinase
Ras-GEF
PLC
protéines adaptatrices
Quel est le rôle du domaine SH2?
Reconnaître les déterminants structuraux des récepteurs phosphorylés
Permettre la liaison avec les tyrosines phosphorylées
Quelles sont les caractéristiques des 2 sous-domaines du domaine SH2?
- Reconnaît la phosphoryrosine et la lier
- Reconnaît la séquence d’acides aminés autour de la phosphoryrosine (assure une certaine spécificité)
Quel est le rôle du domaine SH3?
Permettre les interactions spécifiques entre le récepteur et d’autres molécules ayant des séquences riches en proline
Quelle est la protéine activatrice de Ras?
RAS-GEF (stimule l’échange de la forme GDP en GTP)
Quelle voie de signalisation sont stimulées par RAS?
Plusieurs en aval dont la voie MAP kinase
Comment se déroule l’activation et la désactivation de la GTPase RAS?
Activation (RAS + GTP): échange de nucleotide (avec aide de GAP)
Désactivation (RAS + GDP): hydrolyse de GTP en GDP (avec aide de GEF)
Comment s’active la voie MAP kinase?
Protéine RAS active MAPKKK (qui active MAPKK, qui active MAPK)
MAPK phosphoryle plusieurs protéines effectrices
À quelles actions cellulaires peut mener la MAP kinase?
Modulation de l’action des protéines en agissant directement sur celles-ci
Modulation de l’expression du gène en agissant sur les facteurs de transcription
Comment se fait le couplage du récepteur lié à une enzyme à la voie de signalisation PI3-kinase?
Récepteur activé recrute et active la PI3-kinase qui phosphoryle un phospholipide inositol à la membrane
L’inositol phosphorylé attire des protéines intracellulaires de signalisation comme ATK
Une fois activée ATK est libérée de la membrane et phosphoryle en aval différentes protéines sur des serines et des thréonines
Que stimule l’activation d’AKT?
La survie
Comment est-ce que l’AKT stimule la survie?
AKT phosphoryle Bad donc Bcl2 est libéré et peut alors bloquer l’apoptose et promouvoir la survie
