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MMD 1042 Med Moléculaire & Microscopique EXAM 1 > Communication Cellulaire > Flashcards

Communication Cellulaire Flashcards

1
Q

Que permet la communication cellulaire?

A

La coordination d’activités biochimiques pour qu’elles jouent un rôle précis dans un tissu ou un organe

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Q

Qu’est-ce qui peut déréguler la communication cellulaire?

A

Les maladies humaines

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3
Q

Comment la GTPase RAS est-elle affectée dans le cancer?

A

GTPase RAS souvent mutée dans le cancer pour générer une forme hyperactive (liée au GTP)
RAS souvent muté sur un seul résidu:
Activité GTPase inhibée, liaison au GTP augmente

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4
Q

Quel est l’impact de la mutation activatrice de RAS sur les cellules cancéreuses?

A

Fait en sorte que les cellules cancéreuses peuvent croitre de façon autonome, sans avoir besoin de signaux provenant de facteurs de croissance

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5
Q

À ce jour, existe-t-il des inhibiteurs de RAS?

A

Très peu, les traitements visent généralement les voies activées en aval de RAS

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6
Q

Qu’est-ce qui caractérise le diabète de type 2?

A

Production insuffisante d’insuline (insulinopénie) ou mauvaise utilisation de l’insuline par les cellules péripériques (insulinorésistance)

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7
Q

Quelle protéine est mutée dans 30% des cas de cancer?

A

GTPase RAS

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7
Q

Quel est le rôle de l’insuline?

A

Permet au glucose de pénètrer dans les cellules pour être consommé

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8
Q

Explique un des mécanismes de la metformine.

A

Favorise la translocation du récepteur (GLUT4) vers la surface de la cellule

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8
Q

Qu’est-ce qui arrive avec le glucose en absence d’insuline?

A

Le glucose pénètre difficilement dans les cellules et s’accumule dans le sang (glycémie)

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9
Q

Que permet la metformine?

A

De réduire la résistance à l’insuline, ce qui aide l’organisme à utiliser plus efficacement le glucose, sans risque d’hypoglycémie

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10
Q

Qu’est-ce que la transduction du signal?

A

Processus biologique qui convertit un type de signal en un autre

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11
Q

Quelles liaisons chimiques faibles sont impliquées dans l’interaction entre la molécule signal et son récepteur?

A

Forces de Van der Waals
Ponts hydrogène
Liens ioniques (ponts salins)
Interactions hydrophobes

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12
Q

Décrit un mécanisme de communication dépendant du contact.

A

• Les lymphocytes T auxiliaires (Th) sont activés par les cellules présentatrices de l’antigène (CPA; cellules dendritiques, macrophages et lymphocytes B).
• Les CPA captent l’antigène provenant d’une substance étrangère, et le présentent aux lymphocytes T auxiliaires via le complexe majeur d’histocompatibilité de classe II (CMH-II).
• Les lymphocytes T auxiliaires expriment les récepteurs spécifiques appelés récepteurs du lymphocyte T (TCR) qui reconnaissent l’antigène présenté par les CPA.

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13
Q

Décrit un exemple de communication paracrine.

A

Les lymphocytes T auxiliaires libèrent des interleukines (molécules signal) qui activent d’autres cellules immunitaires effectrices (paracrine), comme les lymphocytes B et les lymphocytes T cytotoxiques.

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14
Q

Comment la signalisation autocrine et paracrine est-elle utilisée pour le maintien de l’identité cellulaire durant le développement?

A

La cellule différenciée va renforcer son identité et celle de ses voisines en sécrétant un signal autocrine et paracrine.

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15
Q

Les molécules de signalisation peuvent __________________ la membrane plasmique.

A

Traverser ou non

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16
Q

Quel type de molécule ne peut pas traverser la membrane plasmique?

A

Hydrophiles

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17
Q

Comme les molécules hydrophiles ne peuvent pas traverser la membrane plasmique, quelle structure est nécessaire pour assurer une bonne signalisation?

A

Les messagers hydrophiles doivent donc se lier à des récepteurs exprimés à la surface de la membrane cellulaire.

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18
Q

Quel type de molécules peuvent traverser la membrane plasmique?

A

Hydrophobes

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19
Q

Les molécules hydrophobes doivent être liées à quoi pour circuler dans l’organisme?

A

À des protéines porteuses

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20
Q

Quel type de molécules doivent être liées à des protéines porteuses pour circuler dans l’organisme?

A

Hydrophobe

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21
Q

Où sont situés les récepteurs spécifiques des molécules hydrophobes?

A

Intracellulaires (situés dans le noyau ou le cytoplasme)

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22
Q

Décrit le principe cellulaire de la transduction d’un signal externe.

A

Messager (hydrophile) se lie à un récepteur à la surface (peut avoir activité enzymatique ou non) ➔ nouvelles liaisons faibles se créent entre ligand et récepteur (changements conformationnel) ➔ cellules intracellulaires reconnaissent changement, molécules de signalisation communiquent entre elles ➔ protéines cibles dans la cellules (effectrices) effectuent le travail à accomplir (prévu par la voie de signalisation)

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23
Q

Vrai ou Faux: Une molécule de signalisation induit une seule réponse dans les différentes cellules.

A

Faux
➔ La même molécule de signalisation peut induire des réponses différentes dans différentes cellules

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24
Q

Pourquoi l’acétylcholine produit différent effets dans différentes cellules?

A

Car il existe différents sous-types de récepteurs qui induisent différentes voies de signalisation en aval dans ces cellules (Ex. les récepteurs muscariniques (mAChR) et les récepteurs nicotiniques (nAChR))

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25
Q

Vrai ou Faux: Plusieurs ligands différents peuvent se lier au même récepteur.

A

Vrai

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26
Q

Pourquoi différentes cellules répondent-elles au même signal de manières différentes?

A

Différents récepteurs activent différentes molécules de signalisation

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27
Q

Pourquoi les cellules sont-elles sensibles à de nombreux signaux extracellulaires?

A

Parce qu’une cellule contient plusieurs récepteurs différents. Aussi parce que les systèmes de relais intracellulaires peuvent interagir entre eux

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28
Q

Qu’Est-ce que l’amplification du signal?

A

Une protéine activée en active plusieurs
Ex. une enzyme activée catalyse son substrat en produisant de nombreuses molécules de produit

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29
Q

Quels différents facteurs peuvent moduler un signal?

A
  • Transduction du signal par un effet domino
  • Modulation du signal par des molécules agissants comme switchs ou des rhéostats moléculaires
  • Amplification du signal parce qu’une protéine activée en active plusieurs
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30
Q

Donne des exemples de processus qui témoignent de protéines de signalisation intracellulaires fonctionnant comme des commutateurs moléculaires.

A
  • Certaines protéines peuvent être activées par l’addition d’un groupement phosphate et inactivées par son élimination.
  • Protéine liant le GTP est activée en échangeant un GDP pour un GTP. L’hydrolyse du GTP en GDP inactive la protéine
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31
Q

Donne un exemple de réponse lente aux signaux extracellulaires.

A

Un facteur de croissance promeut la division cellulaire en augmentant la transcription génique et la synthèse protéique, ce qui peut prendre des heures

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32
Q

Donne un exemple de réponse rapide aux signaux extracellulaires.

A

L’acétylcholine peut faire contracter un muscle en millisecondes (mène à l’ouverture de canaux ioniques)

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33
Q

Quels sont les 2 types de mécanisme de la transduction du signal?

A
  1. Messagers traversant la membrane cellulaire
  2. Messagers agissant via un récepteur membranaire
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34
Q

Comment voyagent les hormones stéroïdiennes dans le sang?

A

De manière endocrine, liées à des protéines de transport

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35
Q

Est-ce que les hormones stéroïdiennes traversent la membrane cellulaire?

A

Oui

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36
Q

À quelle structure de la cellule se lient les hormones stéroïdiennes?

A

À des récepteurs intracellulaires, soit dans le noyau, soit dans le cytoplasme

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37
Q

Que sont les récepteurs nucléaires?

A

Des récepteurs intracellulaires, soit dans le noyau, soit dans le cytoplasme. Agissent comme régulateurs de la transcription dans le noyau

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38
Q

Sous quelle forme est normalement retrouvé le récepteur des hormones stéroïdiennes dans la cellule?

A

Sous forme inactive, lié à une protéine inhibitrice qui se dégagera au moment de la liaison ligand-récepteur

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39
Q

Quels sont les 3 évènements qui activent le récepteur de l’hormone stéroïdienne?

A
  1. Hormone stéroïdienne se lie à un domaine (une séquence d’acides aminés) spécifique du récepteur
  2. Changement de conformation du récepteur brise les liens avec la protéine inhibitrice qui se détache du récepteur
  3. Protéine coactivatrice se lie au récepteur pour activer transcription d’un gène cible
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40
Q

Qu’est-ce que le dexaméthasone?

A

Hormone glucocorticoïde de synthèse (pas synthétisée par le corps, modification d’une hormone existante)

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41
Q

Que possède de spécial la dexaméthasone?

A

Elle possède un effet anti-inflammatoire et immunosuppresseur 40X celui du cortisol

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42
Q

La réponse des cellules à l’addition de la dexaméthasone est très…

A

Rapide
(quelques secondes)

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43
Q

À quoi se lient les récepteurs membranaires?

A

Aux messagers qui ne traversent pas la membrane cellulaire

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44
Q

Quelles sont les 3 grandes familles récepteurs?

A
  1. Récepteur lié à une protéine G trimétrique
  2. Récepteur lié à une enzyme
  3. Récepteur lié à un canal ionique
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45
Q

Quel est le type de récepteur le plus fréquent chez les humains?

A

Récepteur lié à une protéine G trimérique (GPCR: G protein-coupled receptor)

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46
Q

Quel type de récepteur sert à la phosphorylation de molécules dans la cellule?

A

Récepteur lié à un enzyme

47
Q

Le récepteur couplé aux protéines G trimériques traverse la membrane cellulaire ____ fois.

A

7

48
Q

Quels domaines contient le récepteur couplé aux protéines G trimérique?

A

Extracellulaires
Intra-membranaire
Intracellulaire

49
Q

Comment se passe le changement de conformation du récepteur couplé aux protéines G trimériques?

A

Molécule de signalisation reconnaît le domaine extracellulaire et le récepteur change de conformation

50
Q

Quelles sont les 3 sous-unités de la protéine G trimérique?

A

α, β, γ

51
Q

Donne les caractéristiques de la sous-unité α de la protéine G trimérique.

A
  • La sous-unité α est active sous sa forme GTP
  • La sous-unité α a une activité GTPase
  • La sous-unité α est inactive sous sa forme GDP
52
Q

Décrit le processus de couplage et d’activation des récepteurs couplés aux protéines G trimériques.

A

➔ Molécule de signalisation (le ligand) reconnaît le domaine extracellulaire et s’y lie.
➔ Récepteur change alors de conformation & recrute les protéines G associées au GDP.
➔ Après activation, récepteur induit un changement de conformation dans la sous-unité α qui remplace son GDP par un GTP.
➔ Ceci active la sous-unité α ainsi que la sous-unité βγ qui se détachent et peuvent se lier à des protéines cibles dans la membrane.

53
Q

Décrit le processus d’activation de la cible des récepteurs couplés aux protéines G trimériques.

A

➔ Sous-unité α activée (liée au GTP) se lie à une protéine cible, qui peut être l’adénylate cyclase ou la PLC
➔ Sous-unité α possède une activité GTPase qui hydrolyse le GTP en GDP, ramenant la protéine à sa structure inactive, et ce en quelques secondes
➔ Maintenant que la protéine G est liée à un GDP, elle peut se lier à un autre récepteur activé

54
Q

Nomme un principe de base de la signalisation cellulaire et ce que ce principe permet.

A

Le signal doit être désactivé pour pouvoir être réactivé. Cela permet le contrôle des voies de signalisation

55
Q

Qu’est-ce que chaque molécule d’enzyme produit lors du processus de signalisation?

A

De nombreuses petites molécules nommées messagers secondaires

56
Q

Qu’est-ce qui arrive au signal lorsque les enzymes produisent des messagers secondaires?

A

Le signal est fortement amplifié

57
Q

Quel est le rôle des messagers secondaires?

A

Le signal est transmis par ces petits messagers, qui se lient à des protéines de signalisation spécifiques dans la cellule et modifient leur activité

58
Q

Que génère l’adenylate cyclase comme messager secondaire?

A

L’AMPc à partir de l’ATP

59
Q

Que forme d’une protéine est normalement active?

A

La forme liée au GTP

60
Q

Quelle est l’une des enzymes activées par les protéines G trimériques?

A

Adénylate cyclase

61
Q

Quelle est l’action de l’adénylate cyclase?

A

Synthétise l’AMP cyclique (cAMP) à partir de l’ATP. Ceci augmente les niveaux d’AMPc dans la cellule

62
Q

Que fait l’AMPc dans le cellule?

A

Diffuse librement et peut se lier à des
enzymes dans le cytoplasme ou dans le noyau
➔ Active la protéine kinase A (PKA)

63
Q

On parle de réponse rapide lorsque…

A

Pas de transcription et pas de synthèse de protéines

64
Q

Quelles sont les 4 sous-unités de la Protéine Kinase A?

A
  • 2 sous-unités régulatrices
  • 2 sous-unités catalytiques
65
Q

Quelle est l’action de l’AMPc par rapport à la Protéine Kinase A?

A

L’AMPc active la protéine kinase A (PKA)
2 molécules d’AMPc se lient à chaque sous-unité régulatrice
Les sous-unités régulatrices se dissocient des sous-unités catalytiques qui deviennent alors actives

66
Q

Comment la protéine kinase A modifie-t-elle le métabolisme cellulaire?

A

En phosphorylant des protéines spécifiques

67
Q

Par quel processus l’adrénaline dégrade le glycogène en glucose soluble?

A

➔ L’adrénaline stimule un récepteur GPCR couplé à une protéine G qui active l’adénylate cyclase, accélérant ainsi la production d’AMPc
➔ L’AMPc active PKA, qui ensuite active la phosphorylase kinase, qui à son tour active la glycogène phosphorylase, qui dégrade le glycogène en glucose soluble

68
Q

Donne un exemple de processus de réaction lente par la protéine kinase A.

A

➔ Quand nous sommes effrayés ou excités il y a sécrétion d’adrénaline
➔ Augmentation de l’AMPc peut aussi augmenter la transcription génique.
➔ Dans le cytosol, l’AMPc active la PKA qui passe au noyau où elle phosphoryle des régulateurs spécifiques de la transcription
➔ Ces protéines stimulent la transcription de nombreux gènes cibles. Ceux-ci mènent à la synthèse d’hormones dans les cellules endocrines, et à la production de protéines impliquées dans la mémoire à long terme.

69
Q

Par quels 2 processus (2 types de protéines, réponse lente et réponse rapide) la PKA modifie-t-elle le métabolisme cellulaire et le comportement de la cellule?

A

1- La PKA reste dans le cytoplasme et module l’activité des enzymes par phosphorylation ➔ Réponse rapide (secondes à minutes)
2- La PKA se rend au noyau et va phosphoryler des protéines régulatrices de gènes pour activer (modifier) la transcription ➔ Réponse lente (minutes à heures)

70
Q

À quel enzyme sont souvent liés des récepteurs liés à une enzyme?

A

Tyrosine kinase

71
Q

Décrit la structure des récepteurs liés à un enzyme.

A

Transmembranaires
Domaine d’interaction avec le ligand extracellulaire
Domaine enzyme ou d’interaction avec une enzyme intracellulaire

72
Q

Combien de fois passent les récepteurs liés à une enzyme au travers de la membrane?

A

1 seule fois

73
Q

Le domaine extracellulaire des récepteurs liés à une enzyme peut être riche en quoi?

A

Cystéine, « immunoglobulin-like » ou « fibronectin-type III-like »
➔ Il lie le ligand

74
Q

Les récepteurs liés à un enzyme sont souvent des…

A

Facteurs de croissance, facteurs mitogènes, facteurs de différenciation cellulaire, signaux de survie

75
Q

Le domaine intracellulaire des récepteurs liés à un enzyme a une fonction…

A

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

76
Q

Quel est le rôle des récepteurs liés à une enzyme?

A

Rôle dans les réponses à des protéines de signalisation extracellulaires qui contrôlent la prolifération cellulaire (cancer)

77
Q

Les récepteurs liés à un enzyme ont un rôle dans quel type de réactions? Pourquoi?

A

Lentes parce qu’elles impliquent la transcription de gènes

78
Q

La protéine Kinase possède ____ lobes.

A

2

79
Q

En général, quelles sont les molécules signal des récepteurs liés à une enzyme?

A

Médiateurs locaux agissant à très faibles concentrations (10E-9 à 10E-11 M)

80
Q

En général, quelles sont les molécules signal des récepteurs liés à une enzyme?

A

Médiateurs locaux agissant à très faibles concentrations (10E-9 à 10E-11 M)

81
Q

Que permet la phosphorylation du récepteur lié à une enzyme?

A

L’organisation d’un complexe de signalisation sous la membrane plasmique
➔ Ce dernier permet de poursuivre le signal à l’intérieur de la cellule

82
Q

À quoi mène la liaison d’une molécule de signalisation extracellulaire à un récepteur lié à une enzyme?

A

À la dimérisation du récepteur

83
Q

Les RTK sous forme de dimère met en contact les domaines kinases, qu’est-ce que cela provoque?

A

La phosphorylation réciproque (autophosphorylation) des tyrosines spécifiques dans les domaines cytosoliques.

84
Q

À quoi sert chaque tyrosine phosphorylée dans la signalisation?

A

Sert de site de liaison spécifique pour une molécule de signalisation intracellulaire qui relaie le signal

85
Q

Quels types de modules de liaison possèdent les protéines de signalisation qui se lient aux tyrosines phosphorylées?

A

Ces protéines ont des modules de liaison du type SH2 et SH3 (domaines SH2 et SH3)

86
Q

Quelles sont les différentes protéines de signalisation qui se lient aux tyrosines phosphorylées du récepteur?

A
  • PI3-Kinase
  • Ras-GEF
  • Phospholipase C (PLC)
  • Protéines adaptatrices
87
Q

De quoi sont responsables les domaines SH2 et SH3?

A

De la spécificité d’association

88
Q

Qu’est-ce que le SH2?

A

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

89
Q

Quels sont les 2 sous-domaines du domaine SH2?

A

1) Reconnaît la phosphotyrosine et la lie,
2) Reconnaît la séquence d’acides aminés
à autour de la phosphotyrosine (ceci assure la liaison spécifique à une phosphotyrosine particulière)

90
Q

Qu’est-ce que le 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)

91
Q

De quoi est constitué le module de signalisation activé par RAS?

A

De 3 kinases qui relient le signal

92
Q

Quel est le rôle de la kinase terminale (MAPK) du module de signalisation activé par la protéine RAS?

A

Phosphoryle plusieurs protéines effectrices
Ex. régulateurs de transcription, kinases

93
Q

Les changements d’expression génique et d’activité des protéines mènent à des…

A

Changements profonds comme la prolifération ou autres comportements cellulaires

94
Q

Décrit chaque étape du couplage du récepteur à la voie des map kinase. (6 🥲)

A
  1. Liaison ligand - récepteur, menant à son activation et phosphorylation en tyrosines.
  2. Recrutement d’une protéine adaptatrice via un domaine SH2 qui se lie aux phosphotyrosines.
  3. Liaison d’une protéine GEF (Guanine exchange factor) ou « Ras-activating protein » au domaine SH3 de la protéine adaptatrice.
  4. GEF active protéine RAS en provoquant l’échange du GDP lié au RAS pour du GTP
  5. RAS activée va interagir avec la MAPKKK (= Mitogen-Activated Protein kinase-
    kinase-kinase) pour l’activer
  6. Cascade de phosphorylation s’ensuit, utilisant l’ATP : MAPKKK phosphoryle et active MAPKK qui phosphoryle et active la MAP-kinase.
95
Q

La MAP kinase va mener à quelles actions cellulaires?

A
  1. Modulation de l’action des protéines en agissant directement sur celles-ci.
  2. Modulation de l’expression des gènes en agissant sur les facteurs de transcription
96
Q

Décrit le processus de couplage du récepteur lié à une enzyme à la voie de signalisation PI3-kinase.

A

➔ Signal extracellulaire de prolifération et de survie (ex.insuline) active un RTK qui recrute & active la PI3-kinase, qui phosphoryle un phospholipide inositol à la membrane
➔ Inositol phosphorylé attire protéines intracellulaires de signalisation comme AKT, impliquant 2 kinases, PDK & mTOR
➔ Une fois activée, AKT est libérée de la membrane plasmique et phosphoryle en aval différentes protéines sur des sérines et thréonines

97
Q

Sous sa forme non-phosphorylée, que stimule Bad?

A

L’apoptose en se liant à la protéine anti-apoptotique Bcl2

98
Q

Que libère Bad lorsqu’elle est phosphorylée?

A

Bcl2 qui peut ainsi bloquer l’apoptose et promouvoir la survie

99
Q

Que cause l’inactivation de Bad?

A

L’activation de Bcl2

100
Q

Quel est le rôle de AKT par rapport à l’apoptose de la cellule?

A

AKT bloque l’apoptose dans la cellule (en phosphorylant Bad qui va libérer Bcl2 qui peut ainsi bloquer l’apoptose et promouvoir la survie)

101
Q

Quels types de récepteurs sont responsables de l’interaction avec les hormones stéroïdiennes?

A

Nucléaires

102
Q

Quelle sous-unité de la protéine G est responsable de l’activité GTPase?

A

Alpha

103
Q

Des failles dans la communication cellulaire sont à la base de quelles maladies?

A

Diabète de type 2
Cancer
Maladie d’Alzheimer
Fibrose kystique

104
Q

Que produit et relâche la cellule source de signal?

A

Un messager (une molécule de signalisation)

105
Q

Quand le messager n’a pas la capacité de traverser la membrane de la cellule cible, qu’est-ce qui est responsable de la transduction du signal?

A

Récepteur à la surface de la cellule (Récepteur membranaire)

106
Q

Quel type de communication utilise la cellule endocrine?

A

La molécule signal (hormones) agit à distance (ex: insuline)
- Communication lente car étapes multiples

107
Q

Qu’est-ce que la communication paracrine? Comment ça fonctionne?

A

La molécule signal agit localement (Inflammation, cicatrisation). Petite distance car le messager est dégradé rapidement (il ne peut se propager à travers le corps).

108
Q

Quel type de communication utilise la neurone?

A

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

109
Q

Qu’est-ce que la communication de la cellule dépendante du contact?

A

Les molécules signal sur deux cellules interagissent directement par contact.
Ex: système immunitaire
Très grande spécificité.

110
Q

Lors de la signalisation paracrine et autocrine, la molécule signal agit…

A

Localement

111
Q

Comment la signalisation autocrine et paracrine impacte l’apoptose d’une cellule?

A

Une cellule en apoptose peut sécréter des facteurs qui stimulent leur propre mort (autocrine) ou la mort des cellules voisines (paracrine).

112
Q

Comment la signalisation paracrine a-t-elle un impact sur la réponse inflammatoire?

A

Lors d’une infection, les cellules inflammatoires libèrent des médiateurs inflammatoires qui agissent localement sur les cellules voisines (paracrine) pour déclencher diverses réponses inflammatoires (vasodilatation, recrutement de cellules immunitaires, etc.)

113
Q

Qu’Est-ce que la signalisation apocrine?

A

Mécanisme de communication cellulaire dans lequel une cellule produit et libère un signal (généralement une molécule de signalisation) qui agit sur des récepteurs situés sur la même cellule, ou sur des cellules voisines proches.

114
Q

Quel type de récepteur est privilégié par la communication neuronale?

A

Récepteur lié à un canal ionique

115
Q

Quel est le rôle de l’AMPc phosphodiestérase?

A

Pour éliminer le signal, hydrolyse l’AMPc. Résultat de l’hydrolyse est l’AMP

116
Q

Décrit les étapes du processus de couplage entre le récepteur lié à un enzyme et la GTPase RAS.

A
  • Une protéine adaptatrice recrute une protéine activatrice de RAS, une RAS-GEF qui stimule l’échange de la forme GDP en GTP.
  • RAS stimule plusieurs voies de signalisation en aval (voie MAP kinase)
117
Q

Que contient RAS qui lui permet de s’ancrer à la membrane plasmique?

A

Un groupe lipidique

MMD 1042 Med Moléculaire & Microscopique EXAM 1 (11 decks)

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