Communication cellulaire pt. II Flashcards
Qu’est-ce que l’étude de molécules par relation structure-activité, ou RSA?
Définition de classes et sous-classes de récepteurs qu’on n’a pas encore vus (-)
Le modèle clef-serrure tout ça, comment se comporte le récepteur au contact du ligand?
- Activation du récepteur par changement de conformation réversible et transitoire
- Pas de changement du ligand
Les caractéristiques de la liaison et que conditionnent-elles?
- Spécificité
- Haute affinité (conditionne la détectabilité (-) du ligand) (+ affinité est grande, + qtté de ligand ptite)
- Faible capacité (saturabilité)
- Réversibilité (liaison non covalente)
! Conditions nécessaires mais PAS suffisantes pour qu’il s’agisse d’un récepteur
Qu’est-ce que le Kd?
Ben comme le Km, mais avec des récepteurs : concentration de ligand telle que 50% des récepteurs soient occupés, donc + elle est faible + l’affinité est élevée
Pour quelles valeurs de Kd considèrera-t-on qu’on a une affinité modérée? Quelles molécules sont concernées?
Pour Kd = entre 10^-3 et 10^-6
> NT : faible affinité pour une dissociation rapide
Pour quelles valeurs de Kd considèrera-t-on qu’on a une affinité forte? Quelles molécules sont concernées?
Pour Kd = entre 10^-7 et 10^-10
> Récepteurs hormonaux
Pour quelles valeurs de Kd considèrera-t-on qu’on a une affinité très forte voire exceptionnelle? Quelles molécules sont concernées?
Kd < 10^-12 voire 10^-18
> Récepteurs olfactifs chez les chiens, récepteurs des phéromones
Quels sont les différents types de récepteurs membranaires?
- R. Couplés aux canaux ioniques
- R. couplés aux protéines G
- R. enzymes (dont tyrosine kinase)
Exemples de neurotransmetteurs?
- Acétylcholine
- Sérotonine
- GABA
- Glycine
- Glutamate
Quels sont les récepteurs de l’acétylcholine?
- Récepteur nicotinique
- Récepteur muscarinique
Caractéristiques du récepteur nicotinique de l’acétylcholine?
- Récepteur couplé à un canal ionique/récepteur ionotrope
- Nicotine = agoniste de l’acétylcholine
- Dans les ç musculaires squelettiques par ex.
- Transmission rapide
- Permet l’entrée de Na+ et la sortie de K+
Caractéristiques du récepteur muscarinique à l’acétylcholine?
- Récepteur couplé aux protéines G ou récepteur métabotrope
- Dans le muscle cardiaque ou la ç endothéliale
- Action lente et prolongée
Quel est la structure du récepteur nicotinique à acétylcholine?
- Pentamère (5 SU) avec:
> 2 SU alpha avec chacune un site de liaison à l’acétylcholine
> 1 SU bêta, 1 SU delta et 1 SU gamma ou epsilon en fonction du tissu - Chaque SU a 4 domaines TM: M1, M2, M3 et M4
- Les 5 SU délimitent un canal ionique dont les parois sont délimitées par les domaines M2 de chaque SU, domaine très hydrophile pour les ions
Quelles sont les 2 conformations des récepteurs canaux?
Ouvert/fermé
Comment fonctionne le récepteur nicotinique à acétylcholine?
- Acétylcholine se fixe sur chaque SU alpha
- Changement de conformation + réorganisation de la structure des 5 SU -> Ouverture canal ionique
- Entrée Na+ et sortie K+ -> dépolarisation de la membrane localisée à la région synaptique
- Acétylcholine hydrolysée en choline + acétate
Comment l’acétylcholine est-elle transformée dans le récepteur?
- Dans la fente synaptique
- Par l’enzyme acétylcholine estérase
Que permet la transformation de l’acétylcholine ?
La repolarisation de la membrane de la fibre musculaire au niveau de la jonction neuromusculaire
Qui synthétise l’acétylcholine estérase? Et à quelle “rapidité” peut-elle hydrolyser l’acétylcholine?
- synthétisée par le neurone et par la cellule musculaire
- 1 enzyme hydrolyse 10 molécules / ms
Caractéristiques des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG)?
- Les + anciens
- Interviennent dans tous les grands systèmes de communication cellulaire
- Grande conservation structurale?
Combien de RCPG existe-t-il chez l’homme et comment sont-ils répartis?
Environ 900 chez l’Homme :
> + de la moitié = récepteurs olfactifs
> 3% du génome humain
> Une des plus grandes classes de protéines du génome humain
Quels peuvent être les ligands des RCPG ?
- Photons
- Ions
- Stimuli sensoriels (phéromones, molécules olfactives/gustatives)
- AA : NT, ou amines : noradrénaline, adrénaline…
- Nocléotides/sides
- Molécules exogènes (morphine, cannabis…)
- Protéines dont hormones glycoprotéines et chimiokines/interleukines
Quel est le fonctionnement des RCPG ?
- Transmettent le signal de l’extraç vers l’intraç
- Agissent en activant une protéine G
Qu’est-ce que la protéine G?
Protéine hétérotrimérique :
> GDP = inactive
> GTP = active
Structure du RCPG ?
7 domines TM et 7 hélices alpha hydrophobes TM (TM1 à TM7) reliés par :
> 3 boucles intraç (IC1 à IC3) : prots G se lient à la boucle IC3
> 3 boucles extraç (EC1 à EC3) = domaine de fixation du ligand
> N-ter extraç
> C-ter intraç -> fixation protéines de régulation
Structure des protéines G?
Hétérotrimériques = 3 SU: alpha, bêta et gamma :
> G-alpha = site de liaison de la Guanine
> SU alpha et gamma liées de façon covalente à la membrane
Que fait la SU Gαs?
Active l’adénylate cyclase (AC) -> conduit à la production d’AMP cyclique comme 2nd messager (*)
Que fait la SU Gαq?
Active la phospholipase C (PLC), qui conduit à la production de 2nds messagers :
> IP3, qui mobilise le calcium à partir de son RE (OK ce > est tombé 10 000 fois donc on skippe pas!)
> le diacylglycérol, qui active une protéine kinase
Que fait la SU Gαi ?
Inhibe l’adénylate cyclase (AC)
Comment l’AMPc est-il produit?
Echange GDP contre GTP sur la Gαs donne :
- Dissociation de la SU bêta-gamma
- Activation de l’effecteur : l’adénylate cyclase : produit de l’AMPc en présence d’ATP
Comment se déroule globalement la voie de signalisation par l’AMPc?
- Activation de l’AMPc
- Production de l’AMPc
- Activation de la PKA
- Inactivation de l’AMPc
- Activation de la prot Gαi
- Réponses cellulaires induites par des hormones passant par l’AMPc
Que va faire l’AMPc?
Sert de 2nd messager et va activer une prot kinase PKA, qui phosphoryle notamment des canaux/facteurs de transcription
Comment le RCPG est-il désensibilisé?
- Découplage physique entre le récepteur et la prot G
- Internalisation du récepteur
Qu’est-ce que le découplage prot G- récepteur?
Régulation négative du récepteur induite par le déclenchement de sa voie de signalisation
Comment se déroule le découplage récepteur/prot G?
- Phosphorylation de la C-ter du récepteur par la kinase GRK
- Cette séquence C-ter est reconnue par une prot cytoplasmique : la bêta-arrestine, qui prend la place de la prot G
Comment le récepteur est-il internalisé lors de la désensibilisation ?
Par formation de puits recouverts de clathrine et endocytose des récepteurs, qui seront soit recyclés à la MP, soit dégradés vers les lysosomes
Où trouve-t-on les récepteurs à activité tyrosine kinase (RTK) ?
Seulement chez les organismes pluricellulaires
Où les RTK jouent-ils un rôle?
> Régulation de la prolifération cellulaire
Différenciation cellulaire
Survie cellulaire
Fixation à la MEC et migration cellulaire
Quels sont les ligands des RTK ?
> Facteurs de différenciation et de croissance : EGF (épiderme growth factor), FGF (fibroblastes), PDGF (dérivé des plaquettes)
Régulateurs métaboliques comme l’insuline
A quoi servent les protéoglycannes en rapport avec RTK ?
Fixer le FGF pour recruter le récepteur
Quelle est la structure du RTK à l’EGF?
1 domaine extraç -> liaison au ligand
1 domaine intraç -> activité catalytique tyrosine kinase
1 domaine TM
Comment le RTK à EGF va-t-il être activé?
- Inactif sous forme monomérique
- Liaison du ligand > dimérisation du récepteur > activation du domaine tyrosine kinase > autophosphorylation croisée du récepteur sur des motifs tyrosine
Qui va transduire le signal des récepteurs TK à EGF ?
Prot reconnaît spé les motifs phosphotyrosines intraç du récepteur grâce à un dommaine fonctionnel appelé SH2 transduit le signal
Caractéristiques de la voie de signalisation du RTK à EGF ?
- Autophosphorylation du récepteur au niveau de motifs tyrosine
- Rôle majeur des interactions prot-prot
- Cascade de phsophorylation/déphosphorylation
Définition du récepteur nucléaire?
Facteurs de transcription activés par la fixation d’un ligand diffusible :
- Hydrophobe
- De petite taille
- Capable de traverser la MP
Des exemples de ligands de récepteur nucléaire?
♪ Hormones stéroïdes : Glucocorticoïdes, minéralocorticoïdes, progestérone, œstrogènes, androgènes…
♪ Hormones thyroïdiennes
♪ Vitamine D et acide rétinoïque
Quelle peut être la localisation initiale du récepteur nucléaire?
Cytosolique ou, d’emblée, nucléaire
Comment l’interaction ligand/récepteur va-t-elle enclencher le bazar?
Entraîne un changement de conformation du récepteur : le complexe hormone/récepteur va se fixer sur des éléments de réponse des promoteurs du gène : les HRE uiuiui Sablo
A quoi conduit la fixation du complexe récepteur/hormone sur les HRE?
Au recrutement :
- De co-activateurs transcriptionnels pour une activation de la transcription des gènes
- De co-répresseurs transcriptionnels pour inhiber la transcription des gènes
Quels sont les différents domaines du récepteur nucléaire?
- Liaison au ligand : LBD
- Séquence de localisation nucléaire NLS
- Liaison à l’ADN : DBD (DNA Binding Domain) (-)
- Transactivation = domaine d’activation du récepteur, fait parler le récepteur avec le complexe transcriptionnel
- Dimérisation : les récepteurs nucléaires nucléaires agissent SOUS FORME DE DIMERES
Quel est le temps de réponse des différents récepteurs ?
♥ Rapide (milliseconde) : récepteurs couplés aux canaux ioniques
♥ Moyen/Lent (seconde) : RCPG et RTK
♥ Lent (qques minutes à qqs jours) : Récepteurs nucléaires
Un exemple de pathologie liée à des récepteurs couplés à des canaux ioniques?
Syndrome myasthénique
Un exemple de pathologie héréditaire liée aux RCPG?
La rétinite pigmentaire : conduit à une cécité à cause de mutations des gènes de la rhodopsine
Deux exemples d’utilisation des RCPG comme cibles pharmacologiques?
Antihistaminiques et bêta-bloquants
Les RCPG sont-ils fréquemment utilisés comme cibles pharmacologiques?
Oui (cible de 30% des meds) : peuvent être des agonistes ou des antagonistes
Un exemple de maladie où les RCPG sont la cible de bactéries pathogènes?
Toxine du choléra bloque l’activité GTPase de la prot G dans les ç de l’épithélium intestinal (-)
Un exemple de irus ayant pour cible les RCPG?
Le VIH
Un type de pathologie fréquemment liée aux RTK?
cancers : voie de la RTK fréquemment dérégulées lors de cancers
Un exemple de cancer lié aux voies des RTK?
Surexpression du Gène HER2 dans 25% des cancers du sein. Code pour un récepteur EGF, traitement par Ac monoclonal
