Cours 10 - Variation de la réponse pharmacologique

Question 1

Nommer les 3 mécanismes de modulation des récepteurs

Answer 1

Défauts préréceptoriels

Défauts réceptoriels

Défauts post-réceptoriels

Question 2

Nommer des défauts préréceptoriel

Answer 2

• Modification de la structure moléculaire de l’hormone (moins bonne affinité ou meilleure)
• Présence d’anticorps anti-récepteur (dans certaines pathologies qui dégrade le récepteur)
• Présence d’anticorps anti-hormone (l’hormone est dégradé avant d’atteindre le récepteur)

Question 3

Nommer les défauts réceptoriels

Answer 3

• Absence de récepteurs
• Diminution du nombre de récepteurs
• Augmentation du nombre de récepteurs
• Diminution de l’affinité du ligand pour le récepteur (mutation du récepteur change le site de liaison diminuant l’affinité pour le ligand)

Question 4

Nommer les défauts postréceptoriels

Answer 4

•Perturbations post-réceptorielles

Question 5

Qu’est-ce que la désensibilisation d’un récepteur ?

Answer 5

Perte de la réactivité. Réponse engendrée par une stimulation, moins forte que la 2e même si le signal est le même.

Exemple : On rentre chez quelqu’un et ça sent quelque chose. Après 15 minutes on le sent pu

Question 6

Dans un récepteur B-adrénergique, qu’est-ce qui est responsable de la désensibilisation ?

Answer 6

Des acides aminés intracellulaire phosphorylable (Thr, Tyr, Ser)

Question 7

Comment vérifier quelle boucle/passage du RCPG se lie à la protéine G

Answer 7

On sait qu’un récepteur A2-AR active la Gi, donc diminue la concentration d’AMPc.

On sait qu’un récepteur B2-AR active la Gs, donc augmente la concentration d’AMPc.

On a donc créer des chimères : On remplace le 6ieme transMBR alpha par la troisième boucle beta. On a une Gs au lieu d’une Gi, ça veut dire que la troisième boucle intracellulaire est importante pour le couplage aux protéines G

On a aussi remplacé le 6 et 7e domaine transmembranaire, ce qui crée une inhibition. Donc ces domaines sont importants pour l’inhibition

Question 8

Quels sont les 3 moyens de désensibiliser un récepteur ?

Answer 8

1) Découplage (On empêche le couplage du récepteur à la protéine G)
2) Séquestration (Le récepteur en surface est internalisé dans la cellule. Certain ligand peuvent quand même passer au travers de la membrane et venir activer)
3) Régulation négative (Nombre de récepteur total diminué)

Le tout est souvent causé par une phosphorylation du récepteur

Question 9

Qu’est-ce qu’un désensibilisation hétérologue ?

Answer 9

C’est n’est pas le même type de récepteur qui est affecté. Ex :

Activation du récepteur 1 (mauve) induit l’activation d’une kinase qui va phosphoryler un substrat (récepteur rouge) et l’empêcher d’avoir son action

Question 10

Pourquoi est-ce qu’un récepteur phosphorylé ne peut pas se lier à la protéine G ?

Answer 10

À cause de l’encombrement

Question 11

Comment est-il possible de tester une désensibilisation hétérologue in vitro ?

Answer 11

• Stimulation des cellules avec un agoniste ou un activateur des protéines kinase
• Arrêt de la réaction
• Préparation membranaire (isolation des membranes)
• Stimulation des récepteurs avec un agoniste
• Mesure de la réponse (ex: production d’AMP cyclique)

Question 12

Un récepteur peut en désactiver un autre par phosphorylation. Mais est-ce que le deuxième récepteur peut aussi désactiver le premier à coup sûr ? pourquoi ?

Answer 12

Non, car il faut un site nécessaire pour que la PK reconnaisse la conformation ou la séquence consensus

Question 13

Est-ce seulement les RCPG qui peuvent être désensibilisés ?

Answer 13

Non, tous les types de récepteurs, dont les tyrosine kinase

Question 14

Qu’est-ce qu’une désensibilisation homologue ?

Answer 14

Un récepteur activé désensibilise les récepteurs de même sous-type : lorsque le récepteur est dans sa forme occupé par un agoniste et qu’il est phosphorylé par une protéine kinase appelée GRK (G-protein-coupled-receptor kinase)

Question 15

Comment se fait une désensibilisation homologue ?

Answer 15

La conformation du récepteur actif permet à la GRK de venir phosphoryler le récepteur dans sa portion c-terminale (généralement). Par la suite, une protéine, l’arrestine vient faire un échafaudage protéique. La liaison récepteur-arrestine empêche, par encombrement stérique, la liaison du récepteur avec la protéine G.

Question 16

Comment faire pour savoir quel résidu phosphorylable d’un récepteur est impliqué dans la désensibilisation ?

Answer 16

En troquant ou en remplacent ledit résidus et en observant la réponse pharmacologique

Question 17

Est-ce que la GRK et l’arrestatine peuvent être utilisées dans d’autre voie ?

Answer 17

Oui, elles peuvent servir pour activer ou inactiver un récepteur

Question 18

Si un récepteur activé en désensibilie d’autres, est-il possible qu’une autre voie soit favorisée par les récepteurs désensibilisé ?

Answer 18

Oui

Question 19

Une fois un récepteur phosphorylé, qu’est-ce qui cause la désensibilisation ?

Answer 19

Soit l’internisation du récepteur dans le cytoplasme ou la désensibilisation négative (diminution du nombre total de récepteur)

Question 20

Quels facteurs peuvent influencer l’internalisation d’un récepteur ?

Answer 20

• Récepteurs spécifiques
• Cellules spécifiques
• État métabolique de la cellule
• Facteurs cellulaires spécifiques

Question 21

Quelles sont les façons dont un récepteur peut être internalisé (6) ?

Answer 21

A) Les récepteurs résident dans radeaux lipidiques/caveolae et entre dans la cellule via cette voie de par défaut

B) Les récepteurs sont associés à des radeaux lipidiques, mais les quittent à la suite d’une stimulation par un agoniste pour être internalisés via des vésicules de clathrine

C) Les récepteurs, suite à une stimulation, se dirigent vers des radeaux lipidiques pour être internalisés

D) Les récepteurs, suite à une stimulation, se dirigent vers des radeaux lipidiques pour activer certaines voies de signalisation, mais les quitteront pour se diriger vers des vésicules de clathrine pour être internalisés.

L’internalisation peut même survenir via des vésicules non tapissées ou par la combinaison de 2 ou plus de ces voies de signalisation.

Question 22

Lorsqu’un récepteur est activé par une PKA, comment est-il internalisé ?

Answer 22

Par les vésicules de clathrine

Question 23

Lorsqu’un récepteur est activé par une GRK, comment est-il internisé ?

Answer 23

Radeau lipidique

Question 24

Par quoi peut être influencé l’emplacement des récepteurs dans la membrane lipidique ?

Answer 24

Radeau lipidique (microdomaine lipidique) et caveolae

Question 25

Qu’est-ce qu’une cavéole ?

Answer 25

Un sous-type de radeau lipidique

Question 26

À quoi servent les radeaux lipidiques ?

Answer 26

• Ce sont des endroits dans lesquels les récepteurs accomplissent une tâche de signalisation spécifique (présence de molécules spécifiques)
• Protection des récepteurs contre une internalisation rapide
• Les cavéolines peuvent réguler l’activité constitutive des récepteurs
• On pense également que le changement de la voie d’internalisation pourrait affecter la destination finale du récepteur (dégradation ou resensibilisation)

Question 27

Par quel processus les récepteurs sont-ils internalisés ?

Answer 27

Endocytose

Question 28

Lorsqu’un récepteur est internalisé, quels sont les deux finalité possible ?

Answer 28

Recyclage ou détruction

Question 29

Qu’est-ce qui est plus rapide entre le recyclage et la déstruction d’un récepteur ?

Answer 29

La destruction

Question 30

Qu’est-ce que la régulation négative ?

Answer 30

La régulation négative est une diminution du nombre total de récepteurs dans la cellule et une perte de la stimulation de l’effecteur

Question 31

Quelle est la condition afin d’obtenir une régulation négative ?

Answer 31

Cette “désensibilisation” est obtenue seulement à la suite d’une stimulation prolongée contrairement aux autres mécanismes de désensibilisation (plusieurs heures)

Question 32

Comment est-il possible de retrouver les récepteurs qui ont été régulé négativement ?

Answer 32

Pour que le nombre de récepteurs redeviennent ce qu’il était avant la stimulation, il est nécessaire d’avoir une nouvelle synthèse protéique pour rétablir le nombre

Question 33

Qu’entraîne une régulation négative au niveau des gènes ?

Answer 33

La régulation négative implique également la déstabilisation de l’ARN messager des récepteurs empêchant la transcription et la génération de nouvelles protéines

Question 34

Quel est le mécanisme derière le recyclage d’un récepteur ?

Answer 34

Celui-ci est déphosphorylé puis retourné dans la membrane plasmique

Question 35

Qu’est-ce qui détermine si un récepteur sera détruit ou recyclé ?

Answer 35

Le type de récepteur et l’association intracellulaire du récepteur avec certaines protéines (c’est l’échaffaudage protéique) (entre autres l’ubiquitine)

Question 36

Qu’est-ce que l’ubiquitine ?

Answer 36

Les ubiquitines sont des protéines qui s’ajoutent à un résidu Lysine de la protéine.

Question 37

Quel est l’effet d’un ajout de plusieurs ubiquitines sur un récepteur ?

Answer 37

L’ajout de plusieurs ubiquitines sur un récepteur permet son ciblage vers la dégradation. En parallèle, l’ubiquitination de la β-arrestine est nécessaire également pour la dégradation des récepteurs.

Question 38

Qu’a-t-on réalisé avec un récepeteur internalisé dont sa liaison avec b-arrestine est faible ?

Answer 38

Que les récepteurs internalisés dont la liaison avec l’arrestine est facilement dissociable, ont tendance à être recyclés alors que si la liaison récepteur-arrestine est solide, les récepteurs seront dégradés ou recyclés plus lentement.

Question 39

Quels sont les deux moyens afin d’augmenter le nombre total de récepteurs ?

Answer 39

1) Transplantation
2) En présence d’antagoniste

Question 40

Pourquoi est-ce que le nombre total de récepteurs est augmenté lors d’une transplantation ou d’un agoniste inverse ?

Answer 40

Car il n’y a pu de terminaison nerveuse ou si le récepteur sous-stimulé pendant un certain temps donc la cellule pense qu’elle n’est pas capable de bien détecter la terminaison, donc elle produit plus de récepteurs

Question 41

Dans des cellules exprimant uniquement les récepteurs b2AR,
vous ajoutez un agoniste (1 heure) et vous observez la
réponse par la mesure de la production d’AMP cyclique.

Les résultats indiquent une diminution de la production

d’AMP cyclique …comment interprétez-vous ces résultats?

Answer 41

Dégradation du nombre de récepteur, désensibilisation découplage avec la protéine G, internisation. AMPc peut être moins efficace, etc

Question 42

Est-ce qu’un récepteur désensibilisé peut quand même envoyer un signal ?

Answer 42

Oui en utilisant une autre voie de signalisation

Question 43

Des patients souffrent de défaillance cardiaque et présentent une réponse adrénergique diminuée et une réduction du nombre de récepteurs β-adrénergiques à la surface des cardiomyocytes. Comment les traiter ?

Answer 43

Pour contrer ces effets, on traite les patients avec un antagoniste β-adrénergique ce qui permet, après un certain temps, d’augmenter le nombre de récepteurs β-adrénergiques et la réponse adrénergique. Ainsi en présence d’un traitement β-adrénergique, nous pouvons observer une augmentation de la survie des patients avec cardiomyopathie.

Question 44

Comment chacun de ces voies réagissent lors d’une défaillance cardiaque :

B1-AR

B2-AR

GRK2

GRK3

GRK5

B-arrestin 1 et 2

G-alpha i

G-alpha s

Answer 44