Communication intercellulaire Flashcards
Quels sont les rôles des messagers chimiques? Dans quoi sont-ils impliqués?
Les messagers chimiques assurent la coordination des différentes fonctions du corps. Il existe des centaines de ces molécules. Elles sont impliquées dans: développement embryonnaire, différenciation sexuelle, croissance, métabolisme, digestion régulation de la pression artérielle, reproduction, réponse immunitaire, production de globules rouges
Comment expliquer la réponse physiologique à la déshydratation?
Il y a l’augmentation de l’osmolarité sanguine ce qui est perçu par les récepteurs de l’hypothalamus qui vont sécréter de l’ADH qui va entraîner les reins à produire moins d’urine et à réabsorber plus d’eau.
Comment classifier les messagers chimiques? Donnez des exemples pour chaque classes.
On peut les classer en fonction de leur solubilité. Il y a les messagers hydrosolubles qui correspondent aux dérives d’acides aminés tyrosine (dopamine, noradrénaline et adrénaline) et d’acides aminés tryptophane (mélatonine), aux peptides (hormones hypothalamiques) et aux protéines (facteurs de croissance, cytokines, hormones hypophysaires).
Il y a aussi les messagers liposolubles qui sont les hormones steroïdiennes (hormones sexuelles, cortisol, vitamine D) ainsi que les hormones thyroïdiennes.
Sur quels types de récepteurs se fixent les messagers chimiques hydrosolubles et liposolubles?
Hydrosolubles : ne traversent pas la membrane plasmique donc interagissent à la surface des cellules avec des protéines membranaires.
Liposolubles : traversent la membrane plasmique et se fixe à des récepteurs nucléaires.
Que sont les facteurs de croissance et les cytokines? Sur quoi agissent-elles et quelles sont leurs fonctions?
Ce sont des protéines sécrétées par plusieurs types cellulaires. Elles agissent sur les cellules avoisinantes (paracrine) ou sur la cellule même qui les a produits (autocrine). Elles ont un effet sur la prolifération, la différenciation et plusieurs autres fonctions cellulaires EGF. Il existe plusieurs familles dont chacune compte plusieurs membres.
Quelles sont les différentes portées d’action des messagers chimiques?
Action paracrine : à courte distance sur une cellule voisine (neurotransmetteurs)
Action autocrine : action sur elle-même
Action endocrine : sécrétion dans le sang pour aller agir sur les autres. Les messagers hydrosolubles circulent librement alors que les messagers liposolubles (hormones stéroïdiennes) sont associés à des protéines de transport.
Quels sont les principaux types de récepteurs? 4
Récepteur canal : Protéine transmembranaire canal ionique ligand dépendant (ligand est souvent neurotransmetteur) : plusieurs domaines et messagers hydrosolubles.
Récepteur couplé à protéine G : plusieurs domaines et messagers hydrosolubles.
Récepteur catalytique : possède activité enzymatique, un seul domaine, messagers hydrosolubles et couplé à une enzyme.
Récepteur nucléaire : à l’intérieur de la cellule, messages liposolubles.
Quelle est la plus grande famille de récepteurs?
Récepteurs couplés à une protéine G.
Quels sont les différents messagers chimiques qui peuvent interagir avec le récepteur couplé à une protéine G?
hormones hypothalamiques, ACTH, FSH, LH, TSH,glucagon, gastrine, sécrétine, Ang II catécholamines (p.ex. adrénaline), neurotransmetteurs
Décrivez le mécanisme d’action des GPCRs.
1 - Le messager (ou ligand) se lie au récepteur ce qui entraîne un changement de conformation et qui permet au récepteur d’interagir avec la protéine G
2 - Le récepteur interagit avec une protéine G
3 - La protéine G échange le GDP pour le GTP. Elle change de conformation et passe de sa forme inactive à sa forme active. L’interaction avec le récepteur active la protéine G. En effet, cette interaction entraîne un changement de conformation dans la sous-unité α de la protéine G ce qui va faire en sorte qu’elle va se lier au GTP plutôt qu’au GDP.
4 - La sous-unité α se dissocie des sous-unités β et γ.
5 - Les sous-unités α et β/γ interagissent avec des protéines effectrices.
De quoi sont composées les protéines G?
Composées de trois sous-unités: α, β, γ (il existe plusieurs sous-unités différentes).
Décrire la forme inactive et active du complexe protéine G.
Dans la forme inactive du complexe, la sous-unité α est liée au GDP (guanosine diphosphate). L’interaction avec une GPCR entraîne l’échange du GDP pour le GTP et la dissociation du complexe αβγ.
Quelles sont les principales protéines effectrices des protéines G? Quelles sont leurs fonctions?
Les principales protéines effectrices des protéines G sont l’adénylate cyclase et la phospholipase C.
Lorsqu’elles sont activées par la sous-unité α, elles génèrent des seconds messagers qui régulent une ou plusieurs protéines qui entraînent des réponses biologiques.
Qui est-ce que l’adénylate cyclase? Quelles sont ses fonctions?
C’est une enzyme membranaire qui est activée par Gα-GTP et qui catalyse la conversion d’ATP en AMP cyclique.
Quelle est la fonction de l’AMP cyclique?
Elle active la protéine kinase A et se fixe à des canaux ioniques.
Comment décrire le mécanisme d’activation de la protéine kinase A?
La protéine kinase A est composée de deux sous-unités catalytiques ainsi que d’une sous-unité régulatrice. Lorsqu’elle est inactive, elle existe sous forme de dimère qui pourra être activé par 4 molécules d’AMPc. Lorsque les 4 molécules seront fixées à la sous-unité régulatrice, cela va entraîner un changement de conformation et ainsi la dissociation des sous-unités catalytiques.
Une fois dissociées, quelles seront les fonctions des sous-unités catalytiques?
Elles vont phosphoryler différentes protéines cellulaires comme les facteurs de transcriptions (expression des gènes), les enzymes (métabolisme) et les canaux (échanges transmembranaires).
Comment décrire le mécanisme d’action de la phospholipase C?
Une fois activée par une sous-unité α, elle va hydrolyser un phospholipide membranaire (PIP2). La phospholipase C va couper le PIP2 afin de séparer la tête (IP3) de la queue (DAG).
L’IP3 étant polaire (hydrosoluble) sera libéré dans le cytoplasme, tandis que le DAG étant non-polaire (liposoluble) restera dans la membrane plasmique.
L’IP3 va aller interagir avec un autre canal ionique spécifique pour le Ca 2+ situé dans le membrane du RE. Il se fixe à ce canal ionique qui est ligand-dépendant, ce qui entraîne l’ouverture du canal et la sortie de calcium à l’extérieur du RE, car il suit son gradient de concentration.
Le calcium va ensuite activer une protéine qui est la calmoduline qui va activer des protéines kinases qui vont phosphoryler d’autres protéines.
En même temps, le DAG va activer la protéine kinase C qui elle va phosphoryler des protéines cellulaires.
Qu’est-ce que la calmoduline?
La calmoduline est une protéine régulatrice ubiquitaire Ca2+-dépendante.
L’interaction entre le Ca2+ et la calmoduline entraîne un changement de conformation de la calmoduline qui lui permet d’interagir avec d’autres protéines.
Des protéines inactives kinase vont pouvoir se fixer sur le complexe et ainsi être activées et vont ensuite pouvoir phosphoryler.
En quoi le récepteur de la thrombine est un récepteur GPCR spécial?
Le récepteur n’est pas activé par un messager extracellulaire mais bien par le récepteur lui-même.
La thrombine va venir couper l’extrémité du récepteur ce qui va exposer un ligand intégré au récepteur qui va pouvoir venir se fixer au récepteur (lorsque l’extrémité se replie). En d’autre mots, le clivage de l’extrémité N-terminale des GPCRs de type PAR (protease-activated receptor) par la thrombine (une protéase) expose un ligand intégré au récepteur.
Quel est le mécanisme du récepteur couplée à une protéine G pour inhiber les stimuli?
La sous-unité α possède une activité GTPase. Elle va hydrolyser lentement le GTP auquel elle est associée pour le retransformer en GDP. L’hydrolyse est lente, car la sous-unité elle doit d’abord aller se fixer à l’adénylate cyclase ou à la phospholipase C. Si l’hydrolyse était rapide, la sous-unité n’aurait pas le temps d’activer ces protéines.
La sous-unité α se fixe à la protéine effectrice et la désactive et lentement va hydrolyser GTP en GDP. Cela va entraîner la dissociation de la sous-unité α de la protéine effectrice et entraîne la reconstitution du complexe α,β,γ.
Que sont les phosphodiestérases? Quels sont leurs rôles?
Les phosphodiestérases sont des enzymes qui inactivent l’AMP cyclique (AMPc en AMP). Elle hydrolyse une liaison phosphodiester. Elle contient 21 gènes, produisant ~100 protéines. Certaines enzymes hydrolysent l’AMPc (AMPc en AMP), d’autres le GMPc (GMPc en GMP), certaines les deux. Ils sont des inhibiteurs des PDE : caféine, théophylline, sildénafil …
Qu’est-ce qu’une «up régulation»?
C’est une augmentation des récepteurs membranaires suite à une synthèse de ceux-ci en réponse à des stimuli.
Qu’est-ce que la désensibilisation d’un récepteur membranaire?
Le récepteur demeure dans la membrane mais il est inactivé par différentes modifications post-traductionnelles.
Comment expliquer le phénomène d’internalisation des récepteurs?
Le récepteur est absorber dans la cellule par endocytose. Une fois internalisé, il est soit dégradé par des lysosomes ou recyclé pour revenir à la membrane plasmique.
Quelles sont les caractéristiques des récepteurs catalytiques?
Ce sont des récepteurs membranaires dont le domaine intracellulaire est doté d’une activité catalytique (enzyme). La majorité des enzymes sont des kinases (enzyme qui catalyse le transfert d’un groupement phosphate de l’ATP à tyrosine, sérine ou thréonine). Ces enzymes peuvent aussi être guanylate cyclase (enzyme qui catalyse la conversion de GTP en GMP cyclique).
Les récepteurs libres sont-ils tous inactifs?
La plupart oui, mais il y a quelques rares exceptions.
Comment expliquer la liaison du messager au récepteur?
La liaison du messager à son récepteur entraîne (généralement) la formation de complexes multiprotéiques: dimères ou plus (tétramères).
