Contrôle des cellules par messagers chimiques Flashcards
qu’est ce que la spécificité
C’est la capacité d’un récepteur à reconnaître un type de messager qu’il pourra accueillir
Concernant les récepteurs, qu’est ce que la saturation ?
La saturation c’est le pourcentage de récepteurs pas encore utilisés pour un type de messager
Concernant les récepteurs, qu’est ce que la compétition ?
C’est la capacité d’une molécule à entrer en compétition (pour se lier au récepteur) avec un ligand de part sa structure moléculaire relativement proche.
Qu’est ce qu’un ligand ?
C’est une molécule qui peut se lier de façon réversible à une macromolécule ciblée, protéine ou acide nucléique par ex
Concernant les récepteurs, expliquez la régulation positive et négative
régulation positive : C’est la cellule qui, exposée à de trop faibles concentrations d’un messager chimique, peut moduler sa sensibilité pour celui-ci afin induire une réponse qui se rapprocherait de la normale.
régulation négative : C’est quand la cellule est exposée à une trop forte concentration d’un messager ou pendant trop longtemps, elle peut abaisser le nombre de récepteur pour ce même messager chimique
Qu’est ce qu’un messager agoniste
C’est un messager qui se fixe sur un récepteur et déclenche une activation de celui-ci car sa structure est très proche de celle du ligand naturel.
Qu’est ce qu’un messager antagoniste ?
C’est un messager dont la structure moléculaire est relativement proche de celle du ligand naturel, qui va se fixer sur le récepteur et inhiber son activité
Vrai ou faux : Les sept groupements d’acides aminés inclus dans la bicouche phospholipidique correspondent aux portions hydrophobes de feuillets bêta de la protéine.
Faux : Les sept groupements d’acides aminés inclus dans la bicouche phospholipidique correspondent aux portions hydrophobes de l’hélice alpha de la protéine.
Vrai ou faux : les récepteur si lient toujours aux messagers dans le noyau d’une cellule
Le récepteur se situe ici dans le noyau mais parfois le récepteur est libre dans le cytosol, le complexe récepteur-messager migrant secondairement dans le noyau.
Où les hormones stéroïdeiennes vont-elles se lier à leurs récepteurs
Certains messagers liposolubles vont bien traverser les membranes par diffusion (ex : hormones stéroïdiennes). Les messagers liposolubles vont se lier à des récepteurs intracellulaires dans le cytosol, dans le noyau, ou dans le cytosol de façon à migrer ensuite vers le noyau.
Au niveau du noyau, ces messagers vont se lier à des protéines qui sont des facteurs de transcription ou à des protéines régulant ces facteurs de transcription.
Comment le cortisol arrive t il jusqu’au noyau ?
Ex : la voie du cortisol : le cortisol est un hormone stéroïde produite par la partie corticale de la glande surrénale. Il va se lier au niveau du cytosol à un complexe protéique dans lequel on trouve le récepteur au glucocorticoïde. Il est flanqué d’une autre série de protéines chaperonnes de liaison (hsp) qui se lient elles-mêmes à d’autres protéines et qui vont intervenir quand les protéines doivent migrer dans le noyau. Quand le cortisol s’est lié à son récepteur, le lien avec ce récepteur va permettre le détachement du récepteur des protéines chaperonnes. Il va ensuite devoir dimériser avec un autre récepteur qui aura lié le cortisol et qui aura subi la même transformation. Lorsqu’il forme un dimère, il va être réellement actif et va se transloquer dans le noyau. Au niveau du noyau, il va se lier sur une séquence d’ADN (GRE) qui est le promoteur d’une série de gènes qui va alors être activé par ce dimère.
Expliquez le trajet de la testostérone jusqu’au noyau
Ex : le récepteur aux androgènes : la testostérone est une hormone stéroïdienne qui traverse relativement bien les membranes. Pour qu’elle soit active, elle va devoir être transformée par une enzyme, la 5alpha réductase, qui va la transformer en DHT (dihydrotestostérone), qui est la substance active. La DHT va se lier à un autre récepteur (AR = récepteurs aux androgènes) qui est flanqué d’une série de protéines chaperonnes (hsp). Le récepteur aux androgènes va se détacher de ses protéines chaperonnes et va dimériser et être phosphorylé. Il va migrer dans le noyau et va se lier à une séquence d’ADN (ARE).
Comment fonctionne une protéine réceptrice à canal ionique, donnez un exemple
Si le premier messager est hydrosoluble, il va devoir se lier à un récepteur situé sur la membrane cellulaire. Dans ce cas-ci, la même protéine réceptrice est en même temps un canal ionique. Lorsque le premier message se lie, il va ouvrir le canal ionique.
Ex : sodium (synapse) : l’acétylcholine est le premier messager. On trouve des récepteurs à l’acétylcholine sur la dendrite. Le récepteur va lier l’acétylcholine, ouvrant le canal. La concentration en sodium, plus élevée en extracellulaire, le sodium va entrer. On va amener des charges positives à l’intérieur de la cellule, ayant tendance à réduire voire inverser la différence de potentiel, pouvant conduire à la dépolarisation membranaire.
Qu’est ce que l’acétyl choline ?
un neuro transmetteur
Expliquez le fonctionnement des récepteurs enzymatique ( ex : tyrosine kinase )
On a toujours un premier messager (les hormones de croissance fonctionnent de cette façon). Le récepteur n’est plus un canal mais une enzyme (kinase) qui a pour fonction de phosphoryler les protéines sur un résidu tyrosine (acide aminé). La protéine d’encrage va être phosphorylée. Cela induit une réponse cellulaire.
Ex : insuline : la première molécule vient se lier sur le récepteur tyrosine-kinase. Il est nécessaire de lier deux récepteurs. Ces deux récepteurs vont dimériser. Ils vont être des systèmes d’autophosphorylation. En effet, le dimère va activer l’activité tyrosine-kinase qui va activer l’autophosphorylation. Ils vont lier d’autres protéines membranaires (protéines d’encrage). Cela induit la réponse cellulaire.
Comment fonctionne la transduction du signal avec une JAK kinase ?
Protéine réceptrice = liée à une JAK kinase Mécanisme de transduction du signal dans lequel le récepteur active une JAK kinase dans le cytoplasme : le premier messager lie son récepteur, activant une autre protéine, la JAK-kinase qui va phosphoryler une autre protéine, cela induisant la réponse cellulaire.
Ex : hormone produite par le rein (érythropoïétine) : cette hormone stimule la formation de globules rouges. Elle se lie à un récepteur JAK-kinase. Au moment où elle se lie, elle active la JAK-kinase et celle-ci va phosphoryler une autre protéine dont la famille de protéines STAT5. Une fois qu’elle forme le dimère, elle va transloquer dans le noyau et va jouer le rôle de facteur de transcription, exprimant certains gènes dont celui de l’hémoglobine. Beaucoup de cytokines vont fonctionner de cette façon, activant également des STAT.
(STAT5 : Signal Transducer and Activator of Transcription 5)
à quoi sert l’érythropoïétine ?
Ex : hormone produite par le rein (érythropoïétine) : cette hormone stimule la formation de globules rouges. Elle se lie à un récepteur JAK-kinase. Au moment où elle se lie, elle active la JAK-kinase et celle-ci va phosphoryler une autre protéine dont la famille de protéines STAT5. Une fois qu’elle forme le dimère, elle va transloquer dans le noyau et va jouer le rôle de facteur de transcription, exprimant certains gènes dont celui de l’hémoglobine. Beaucoup de cytokines vont fonctionner de cette façon, activant également des STAT.
(STAT5 : Signal Transducer and Activator of Transcription 5)
Comment fonctionne le mécanisme de transduction du signal faisant intervenir des protéines G ?
Mécanisme de transduction du signal faisant intervenir des protéines G :
1) un premier messager (ex : adrénaline) se lie à son récepteur, qui est lui- même couplé à une protéine G (constituée de plusieurs sous-unités). La sous-unité alpha est activée et va se détacher des autres. Elles va migrer et se lier à une protéine effectrice, qui peut être une enzyme ou un canal ionique.
2) Les protéines G vont se lier à un système de GDP/GTP. A l’état basal, la protéine G est liée à du GDP. Une fois qu’elle est activée, le GDP va être libéré. Le complexe de la protéine G va pouvoir lier le GTP, provoquant l’activation de celle-ci. Le complexe protéique va se scinder, libérant la sous-unité alpha, qui va pouvoir se lier sur la protéine effectrice.
Pour revenir à l’état basal, il va falloir hydrolyser le GTP. Les protéines G, une fois activée, peuvent être activatrices ou inhibitrices envers l’effecteur.
Comment fonctionne la transduction dus signal par adénylyl cyclase ?
Système de second messager de l’AMP cyclique : adénylyl cyclase.
Un premier messager (adrénaline) se lie à son récepteur. Elle active la protéine G stimulatrice. La sous-unité alpha se lie à l’adénylyl cyclase, une enzyme effectrice, qui va dégrader de l’ATP pour créer de l’AMP cyclique. On va ainsi produire un pyrophosphate. L’AMP cyclique est le second messager. Elle va activer de manière allostérique (pas de phosphorylation) une famille de protéines kinases (protéines kinase AMPc dépendante - PKA). La PKA va alors phosphoryler une autre protéine, et induire la réponse cellulaire.
Décrivez les étapes de la glycogène phosphorylase
Régulation de la glycogène phosphorylase : Auparavant, on a déjà vu comment on activait la glycogène phosphorylase. On a déjà observé que l’adrénaline faisait augmenter la concentration en AMPcyclique, permettant d’induire une cascade de phsophrylations. Ceci se précise donc dans ce chapitre.
Adrénaline/glucagon = premier messager → activation adenylate cyclase → augmentation concentration AMPcyclique → protéine kinase A (PKA) → phosphorylation une autre protéine (kinase de la glycogène phosphorylase) → phosphorylation de la glycogène phosphorylase → dégradation du glycogène.
Quelle est l’effet des phosphodiesrtérases sur l’AMP cyclique ?
Les phosphodiestérases permettent de couper le cycle de l’AMP cyclique, reformant de l’AMP, la forme inactive. L’AMP est perçu par la cellule comme une perturbation de l’état énergétique.
Expliquez le système d’amplification du signal grâce à l’AMP cyclique
Exemple d’amplification dans le système d’AMPc
Pourquoi la nature a mis en place des systèmes aussi compliqués ? Ce système permet l’amplification du signal car chaque enzyme va pouvoir participer un grand nombre de fois à la réaction.
Pour un seul récepteur et un seul ligand :
On active une protéine G, qui active une adénylate cyclase, qui est une enzyme qui va pouvoir faire 100x la réaction.
➔Production de 100 AMP cyclique
➔Activation de 100 molécules de PKA
➔Chaque PKA, qui est une enzyme, peut faire 100x la même réaction. Si 100PKA font chacune 100x la même réaction, on se retrouve avec 10 000 enzymes qui vont être phosphorylées et activées.
➔Si chacune des enzymes fait encore 100x la réaction, on se retrouve avec 1 000 000 produits de la phosphorylation.
Qu’est ce qu’un catalyseur ?
Un catalyseur est une substance ou molécule qui interagit avec un ou plusieurs réactants en modifiant la distribution d’énergie entre les liaisons chimiques des réactants avec finalement diminution du niveau d’énergie requis pour transformer les réactants en produits. Les catalyseurs peuvent également fixer deux réactants, pour les rapprocher l’un de l’autre, dans une orientation qui facilite leur interaction : cela diminue également l’énergie d’activation et accélère donc la réaction
Expliquez comment la PKA peut réguler la transcription des gènes
Régulation de la transcription par la PKA :
La PKA peut également phosphoryler certains facteurs de transcription comme le CREB, qui est un facteur de transcription qui se lie à une séquence d’ADN (CRE). En temps normal, le facteur lié à cette séquence ne provoque aucun réaction. Pour qu’il soit activé, il faut que CREB soit phosphorylé. En effet, la phosphorylation par la PKA va permettre de lier une autre protéine, CBP qui va permettre l’activation de la transcription de toute une série de gènes.