Communication cellulaire Flashcards
Quelles sont les caractéristiques de la communication cellulaire ?
1- Permet une coordination d’activités biochimiques (joue un rôle précis dans tissu/organe)
2- Précise, régulable et fiable
3-Souvent dérégulée (lors des maladies humaines)
À quel moment la communication cellulaire “cause” des maladies ?
Lorsqu’elle contient des failles.
Nommez des maladies qui sont engendrées par des failles dans la communication cellulaire.
1- Diabète de type 2
2- Cancer
3- Maladie d’Alzheimer
4- La fibrose kystique
Quelle est la cause du diabète de type 2 ?
Les cellules du corps deviennent résistantes à l’insuline (hormone qui régule taux de sucre dans sang) , ce qui peut entraîner une glycémie élevée.
Quelle est la cause du cancer (dans de nombreux types) ?
1- mutations génétiques = signalisation cellulaire altérée = réponse cellulaire altérée
2- peut mener à la prolifération rapide de cellules (+ échec dans régulation du cycle cellulaire)
Quelle est la cause de la maladie d’Azheimer (maladie neurodégénérative) ?
Protéines anormales interfèrent entre les signaux électriques/chimiques nécessaires pour bon fonctionnement du cerveau. Ici, la communication entre les neurones est altérée.
Quel est la cause de la fibrose kystique (génétique) ?
Perturbation du transport des ions chlore dans la membrane des cellules pulmonaire (cause: mutation sur le gène CFTR) = Production excessive de mucus dans les voies respiratoires.
Vrai ou Faux ?
Dans 30% des cancers, c’est la GTPase RAS qui est mutée et génère une forme hyperactive (lié au GTP).
Vrai.
Qu’engendre la mutation activatrice de RAS ?
Elle fait en sorte que les cellules cancéreuses peuvent croitre de façon AUTONOME, sans nécessité de signaux provenant de facteurs de croissance.
Vrai ou Faux ?
Ils existent des mutations a/n de GEF (activatrices de RAS), mais pas a/n de GAP (inhibitrice de RAS).
Faux, des mutations sont possibles sur les deux.
Vrai ou Faux ?
Les traitements contre les cancers visent généralement à inhiber RAS.
Faux, il existe peu d’inhibiteurs de Ras et les traitements visent généralement les voies activées en AVAL de RAS.
Quand est-ce que la protéine GTPases RAS est active/inactive ?
Active = quand lié au GTP
Inactive = quand lié au GDP
Quelles sont les deux manières de caractériser le diabète de type 2 ?
1- Insulinopénie : production insuffisante d’insuline.
2- Insulinorésistance : mauvaise utilisation de l’insuline par les cellules périphériques.
Quelle est l’hormone permettant au sucre de pénétrer dans les cellules ?
Insuline
Que se passe-t-il si je n’ai pas d’insuline ?
Le sucre aura de la difficulté à pénétrer dans les cellules et va s’accumuler dans le sang (hyperglycémie).
Qu’est-ce qui permet de réduire la résistance à l’insuline ?
La metformine.
Qu’est-ce que la transduction du signal ?
Processus biochimique qui convertit un type de signal en un autre.
Expliquez le processus de transduction du signal.
1- cellule source du signal produit et relâche un messager (molécule de signalisation)
2- Messager se lie à un récepteur sur la surface de la cellule (s’il n’a pas la capacité de traverser la membrane de la cellule cible)
3- Responsable de la transduction du signal = récepteur (qui reconnaît et lie son ligand)
Vrai ou Faux ?
Toutes les cellules de l’organisme communiquent entre elles.
Vrai, même les cellules d’organismes unicellulaires (comme les levures).
Vrai ou Faux ?
Les liaisons chimiques faibles ne sont pas impliquées dans l’interaction entre la molécule signal et son récepteur.
Faux, elles sont impliquées dans cette interaction.
Qu’est-ce qui fait que l’interaction entre la molécule signal et son récepteur est plus élevée/faible ?
Le nombre de liaisons non-covalentes (faibles). Plus il y en a, et plus l’interaction est forte.
Quelle est le type de communication ?
Messager agit à distance (communication lente car plusieurs étapes) ?
Endocrine
Quelle est le type de communication ?
Messager agit localement (petite distance, car le messager est dégradé rapidement).
Paracrine
Quelle est le type de communication ?
Signal traverse l’axone (longues distances) , puis relâche ses messagers (agissent à courte distance = communication rapide)
Neuronal
Quelle est le type de communication ?
Messagers sur 2 cellules interagissent directement par contact. (TRÈS GRANDE SPÉCIFICITÉ)
Contact-dépendant
Qu’est-ce que la signalisation autocrine?
Le messager agit sur la cellule qui l’a sécrétée
Quel type de signalisation lors d’une inflammation (processus) ?
Paracrine. Cellules inflammatoires libèrent des médiateurs inflammatoires qui agissent localement sur les cellules voisines pour déclencher les différentes réponses inflammatoires.
Quel type de signalisation lors d’une apoptose (processus) ?
Cellule en apoptose sécrète des facteurs qui stimulent :
1- sa propre mort (AUTOCRINE)
2- la mort de ses voisines (PARACRINE)
Comment les cellules différenciées renforcent leur identité et celle de leurs voisines ?
En sécrétant un signal autocrine et paracrine.
Quels types de messagers traversent la membrane plasmique ? Comment circulent-ils dans l’organisme?
Messagers hydrophobes, mais ils doivent être liés à une protéine porteuse pour circuler dans l’organisme.
Quels types de messager ne traversent pas la membrane plasmique ?
Messagers hydrophiles.
Où sont situés les récepteurs des messagers hydrophobes ? Comment les appelle-t-on?
Récepteurs spécifiques intracellulaire (dans noyau ou cytoplasme).
Où sont situés les récepteurs des messagers hydrophiles ? Comment les appelle-t-on?
Récepteurs spécifiques extracellulaires (sur surface de la membrane cellulaire).
Comment s’effectue la transduction d’un signal externe ?
1- Messagers se lie sur récepteur à la surface de la membrane
2- La liaison engage une cascade de signalisation
3- La dernière étape de la cascade de signalisation a un effet sur les protéines cibles
4- Processus cellulaires altérés
Vrai ou Faux ?
Une molécule de signalisation induit toujours les mêmes réponses dans différentes cellules.
Faux, elle peut induire des réponses différentes.
Comment s’explique le fait que l’acétylcholine produit différents effets dans différentes cellules ?
C’est parce qu’il existe différents sous-types de récepteurs de l’alcétylcholine (qui induisent différentes voies de signalisation).
Quels énoncé est faux ?
1- Le même ligand peut se lier à plusieurs récepteurs différents
2- Différentes cellules répondent au même signal de la même manière
3-Plusieurs ligands différents peuvent de lier au même récepteur
Le 2 est faux. Différentes cellules répondent au même signal de MANIÈRE DIFFÉRENTE.
Completez :
Une cellule est continuellement soumise à ….
Une cellule est continuellement soumise à DIFFÉRENTS SIGNAUX.
Completez :
Une cellule contient plusieurs récepteurs ce qui implique …
“qu’elle est sensible à de nombreux signaux extracellulaire.”
Qu’est-ce que le “crosstalk” ?
C’est le principe que les systèmes de relais intracellulaires interagissent entre eux.
Qu’est-ce que l’amplification du signal ?
C’est lorsqu’une protéine activée en active plusieurs.
Vrai ou Faux ?
Un signal peut être modulé par différents facteurs.
Vrai. La modulation peut se faire par des molécules qui vont agir comme des switchs ou des rhéostats moléculaires.
Vrai ou Faux ?
Plusieurs protéines de signalisation intracellulaire fonctionnent comme des commutateurs moléculaires.
Vrai.
Nommez deux commutateurs moléculaires.
1- Protéine de phosphorylation (kinase/phosphatase)
2- GTP-binding protein (Protéine de liaison de GTP)
Vrai ou Faux ?
Tous les signaux extracellulaires agissent lentement.
Faux, ils peuvent agir:
1- lentement = implique généralement une nouvelle transcription et/ou synthèse protéique(qq min à h) : facteurs de croissance
2- rapidement (qq sec à min) : acétylcholine
De quel type de messager font partie les hormones stéroïdiennes ? À quel type de récepteurs se lient-ils?
Messagers traversant la membrane cellulaire (se lient à récepteurs intracellulaires).
Comment se nomment les récepteurs intracellulaires et pourquoi ?
Récepteurs nucléaires (car agissent comme régulateurs de la transcription dans le noyau).
Comment voyagent les hormones stéroïdiennes (hormones liposolubles) ?
Elle voyagent de manière endocrine dans le sang via des protéines de transport (car elles sont liposolubles).
Sous quelle forme se présente le récepteur (des hormones stéroïdiennes) ?
Forme inactive (lié à une protéine inhibitrice).
À quel moment le récepteur perd sa forme inactive (lié à une protéine inhibitrice).
Lorsqu’il se lie à son ligand.
Comment est activé le récepteur des hormones stéroïdiennes (3 événements)?
Via 3 évènements:
1- Hormone se lie à un domaine spécifique du récepteur.
2- Le changement de conformation du récepteur brise les liens avec la protéine inhibitrice qui se détache.
3- Une protéine COACTIVATRICE se lie au récepteur pour activer la transcription d’un gène cible.
Quel est le nom de l’un des premier traitement efficace contre la COVID-19 ?
La dexaméthasone.
Qu’est-ce que la dexaméthasone et quelle est sa fonction ?
C’est une hormone glucocorticoïde de synthèse qui a un effet anti-inflammatoire ET immunosupresseur.
Quelle hormone a 40x l’effet anti-inflammatoire et immunosupresseur du cortisol ?
La dexaméthasone.
En combien de temps se fait la réponse des cellules à l’addition de la dexaméthasone ?
En quelques secondes.
Quelles sont les fonctions de la testostérone ?
1- Formation des organes génitaux (lors du dév. chez foetus mâle)
2- Formation des caractères sexuels secondaires (à la puberté)
3- Promeut la croissance des os et des muscles
Où se trouve le récepteur de la testostérone ?
Sur le chromosome X.
Quand est-ce que des individus XY se retrouvent avec des organes sexuels féminins ?
Lorsque l’individu présente une insensibilité aux androgènes (du au manque de récepteur de l’androgène).
Quel autre nom est donné au syndrome d’insensibilité aux androgènes ?
La Féminisation.
Quelles sont les 3 grandes familles des récepteurs membranaires ?
1- récepteur lié à une protéine G trimérique (GCPR) = la plus fréquente chez les humains
2- récepteur lié à une enzyme (RTK = récepteur tyrosine kinase)
3- récepteur lié à un canal ionique
Comment se présente les GCPR ?
- récepteur transmembranaire qui traverse 7 fois la membrane
- contient : 1 domaine extra-c, intra-c et intra-membranaire
Combien de GCPR chez l’humain ?
700 (et chez la souris: 1000)
Vrai ou Faux ?
Il y a très peu de médoc qui ciblent les GCPR.
Faux, 50% ciblent les GCPR.
Que se passe t’il lorsque le messager reconnaît le domaine extra-cellulaire du récepteur GCPR ?
Il y a un changement de conformation du récepteur.
Comment est constituée la protéine G ?
Elle contient 3 sous-unités :
1- sous-unité alpha
2- sous-unité béta
3- sous-unité gamma
Quand est-ce que les sous-unité alpha de la protéine G est-t’elle active/inactive et quelle est sa fonction ?
Fonction : elle a une activité GTPase.
-Forme active: forme GTP
-Forme inactive: forme GDP
Quelles sont les étapes de couplage à la protéine G (et de son activation) ?
1- Association ligand-récepteur
2- Changement de conformation du récepteur
3- Recrutement des protéines G (forme GDP) par récepteur
4- Après activation, récepteur induit changement de conformation de la sous-unité alpha (GDP change pr GTP)
5- Détachement de la sous-unité alpha (active) des sous-unités beta/gamma
Quelles sont les étapes de l’activation de la cible (par la protéine G = sous-unité alpha active) ? Quelles sont les protéines cibles possibles?
1- Association sous-unité alpha active-protéine cible
La protéine cible peut être l’ADÉNYLATE CYCLASE ou la PHOSPHALIPASE C
Comment s’effectue la dissociation de la sous-unité alpha active et de la protéine cible ?
Dissociation :
1- Sous-unité alpha hydrolyse son GTP en GDP (activité GTPase)
2- Sous-unité alpha inactive = dissociation de la protéine cible
3- Association de la sous-unité alpha inactive et des sous-unités beta/gamma = protéine G inactive
4- Protéine G inactive peut se lier à un autre récepteur actif
Vrai ou Faux ?
Un principe de la signalisation cellulaire est que le signal doit être désactivé pour pouvoir être réactivé.
Vrai, cela permet même de contrôler des voies de signalisation.
Vrai ou Faux ?
La protéine cible de la GCPR entraîne la production de nombreuses petites molécules (messagers secondaires) = signal amplifié.
Vrai
Que fait l’adenylate cyclase ?
Elle génère comme messager secondaire de l’AMPc à partie d’ATP. (Augmentation de l’AMPc dans la cellule)
Quel messager secondaire diffuse librement dans la cellule et peut se lier à des enzymes dans le cytoplasme et/ou noyau ?
AMPc
Comment est éliminé l’AMPc (le signal) ?
Par l’AMPc phosphodiestérase qui hydrolyse l’AMPc en AMP.
Nommez 1 des effets de l’AMPc ?
Activation de la protéine kinase A (en se liant à celle-ci).
De quoi est constitué la PKA ?
C’est un hétérotétramère consitué de 4 sous-unités :
1- 2 sous-unités régulatrices
2- 2 sous-unités catalytiques
Comment est activé la PKA ?
1- Association de 2 AMPc par sous-unité régulatrice (donc 4 au total)
2- Dissociation des sous-unités régulatrices/sous-unités catalytiques
3- Sous-unités catalytiques = ACTIVÉES
Que fait la PKA ?
Elle modifie le métabolisme cellulaire en phosphorylant des protéines spécifiques.
Nommez une protéine activée par la PKA qui permet de dégrader le glycogène en glucose soluble.
La glycogène phosphorylase.
La réaction menant à l’activation de la glycogène phosphorylase, est-elle rapide ou lente ?
Rapide (qq sec-min), car malgré les nombreuses étapes, il n’y a ni nouvelle synthèse protéique, ni transcription.
Cette réaction est-elle lente ou rapide ?
1- PKA activé passe dans le noyau et phosphoryle des régulateurs spécifiques de la transcription.
2- Protéines stimulent la transcription de gènes cibles .
3- Synthèse d’hormones (dans cellules endocrines) et production de protéines impliquées dans la mémoire à long terme.
Lente, car ici il a nouvelle synthèse protéique et transcription.
Quand est-ce que le PKA engendre une réaction rapide ?
Quand il reste dans le cytoplasme et module l’activité d’enzymes par phosphorylation.
Quand est-ce que le PKA engendre une réaction lente ?
Quand il se rend au noyau et va phosphoryler des protéines régulatrices de gènes pour activer (modifier) la transcription.
Comment se présentent les récepteurs liés à une enzyme ?
Protéines transmembranaires qui passent une seule fois dans la membrane. Elles vont avoir :
1- Domaine extracellulaire
2- Domaine intracellulaire
Quel domaine des récepteurs liés à une enzyme a :
Une fonction enzymatique ou est lié à une enzyme, souvent la tyrosine kinase ?
Domaine intracellulaire (domaine enzyme ou d’interaction avec une enzyme intra-c.)
Quel domaine des récepteurs liés à une enzyme :
peut être riche en cystéine, “immunoglubulin-like” ou “fibronectin-type III-like”; et qui lie le ligand ?
Domaine extracellulaire.
Quel type de molécules sont plus susceptibles d’avoir des récepteurs liés à une enzyme ?
1- Facteurs de croissance
2- Facteur mitogènes
3- Facteurs de différenciation cellulaire
4- Signaux de survie
Quel type de réaction entraîne les récepteurs liés à une enzyme ?
Réaction lente (car impliquent transcription de gènes).
Comment se présentent les molécules signal des récepteurs liés à une enzyme ?
Généralement, c’est des médiateurs locaux qui agissent à de très faibles concentrations.
Comment s’organise le complexe de signalisation d’un récepteur lié à une enzyme ?
1- Liaison messager-récepteur
2- Dimérisation du récepteur
3- RTK (sous forme de dimère) met en contact : domaines kinases
4- Phosphorylation réciproque (autophosphorylation) des tyrosines spécifiques (dans les domaines cytosoliques)
Vrai ou Faux ?
Chaque tyrosine phosphorylée sert de site de liaison nn-spécifique pour une molécule de signalisation intracellulaire (qui relaie le signal).
Faux, chaque tyrosine phosphorylée sert de site de liaison SPÉCIFIQUE pour une molécule de signalisation intracellulaire (qui relaie le signal).
Quels types de module contiennent les tyrosines ?
Des modules de liaison du type SH2 et SH3.
Qu’est-ce qui permet l’organisation du complexe de signalisation (sous la membrane plasmique) dans un récepteur lié à une enzyme?
La phosphorylation du récepteur.
Quels sont les différentes protéines de signalisation qui se lient aux tyrosines phosphorylées du récepteur ?
1- PI3-Kinase
2- Ras-GEF
3- Phospholipase C (PLC)
4- Protéines adaptatrices
Qu’est-ce qui est responsable de la spécificité d’association entre les différentes protéines de signalisation et les tyrosines phosphorylées du récepteur?
C’est les domaines SH2 et SH3 que contiennent les protéines intracellulaire qui en sont responsables.
Quels sont les deux domaines de SH2 ?
1- reconnaît la phosphotyrosine (et la lie)
2- reconnaît la séquence d’aa autour de la phosphotyrosine (pr assurer liaison spécifique à une phosphotyrosine particulière)
Quel est le domaine de SH3 ?
domaine permet des interactions spécifiques récepteurs-autres molécules (qui ont séquences riches en proline = ces molécules s’associent aux protéines de signalisation)
Vrai ou Faux ?
Une protéine adaptatrice recrute une protéine activatrice de RAS (une RAS-GEF) qui stimule l’échange de la forme GTP en GDP).
Faux, une protéine adaptatrice recrute une protéine activatrice de RAS (une RAS-GEF) qui stimule l’échange de la forme GDP en GTP).
Qu’est-ce qui permet à RAS de s’ancrer à la membrane ?
Un groupe lipidique qu’elle contient.
Par quoi est activée la “voie MAP kinase” ?
Par RAS actif.
Quelles sont les formes actives/inactive de RAS ?
Active: RAS-GTP
Inactive: RAS-GDP
Qu’est-ce qui inactive/active RAS ?
GAP (GTPase RAS) : Hydrolyse GTP en GDP
GEF: Échange de nucléotide pour passer de GDP à GTP
Remettez les étapes en ordre (voie
des MAP kinase) :
1- Liaison ligand-récepteur = activation et phosphorylation des tyrosines
2- Cascade de phosphorylation (utilise ATP) = MAPKKK phosphoryle MAPKK qui phosphoryle MAPK
3- Recrutement d’une protéine adaptatrice via domaine SH2 (qui se lie aux phosphotyrorines)
4- MAP kinase (MAPK) peut agir ; elle est active
5- Protéine RAS activé interagit avec MAPKKK pour l’activer
6- Liaison protéine GEF - domaine SH3 (de la protéine adaptatrice)
7- GEF active la protéine RAS en provoquant échange de GDP (lié à RAS) pr GTP
Ordre : 1, 3, 6, 7, 5, 2, 4
- 2: quand c’est phosphorylé = c’est activé !
Quelles sont les actions de MAP kinase ?
1- Module l’action des protéines (en agissant direct sur elles)
2- Module l’expression des gènes (en agissant sur les facteurs de transcription)
Que peuvent engendrer les changements d’expression génique et d’activité protéiques ?
Ça peut mener à des changements profonds comme la prolifération ou autres comportements cellulaires.
Qu’est-ce qui phosphoryle un phospholipide inositol à la membrane ?
La PI3-kinase
Comment est activée la PI3-kinase ?
Un signal extracellulaire de prolifération et de survie (comme l’insuline) active un RTK qui va alors pouvoir recruter ET activer la PI3-kinase.
Que fait un inositol phosphorylé ?
Il attire des protéines intracellulaires de signalisation comme AKT (impliquant deux kinases, PDK et mTOR).
Que se passe t’il quand AKT est activée ?
AKT est libérée de la membrane plasmique et phosphoryle en aval différentes protéines sur des SÉRINES et des THRÉONINES).
Complétez l’énoncé suivant :
L’activation d’AKT stimule …
L’activation d’AKT stimule LA SURVIE.
Quelle est l’une des voies de AKT qui stimule la survie ?
La voie de l’activation de Bcl2 par l’inactivation de Bad.
Comment s’effectue la voie de l’activation de Bcl2 par l’inactivation de Bad ?
Quand Bad est phosphorylée par AKT, elle libère Bcl2 qui peut alors bloquer l’apoptose et PROMOUVOIR LA SURVIE
Que se passe t’il quand Bad est non-phosphorylé ?
Bad non-phosphorylé stimule l’apoptose en se liant à la protéine anti-apoptotique Bcl2.
Qu’est-ce que le domaine SH2?
Domaine reconnaissant les déterminants structuraux des récepteurs phosphorylés et permettant la liaison avec les tyrosines phosphorylées
