Cours 4 - RCPG Flashcards
Les récepteurs ionotropique ont une action rapide ou lente et pourquoi
Rapide (~ms)
Car les fonctions de récepteur et d’effecteur sont combinées dans une seule protéine
Les récepteurs métabotropiques ont une action rapide ou lente et pourquoi
Lentes (~secondes/minutes)
Car:
1) Le récepteur et l’effecteur sont des protéines différentes
2) Ils impliquent une étape de transduction d’information
Nommez 1 rôle des récepteurs ionotropiques
1) Augmentation de la conductance
Nommez 1 rôle des récepteurs métabotropiques
1) Ils modulent les réponses ionotropiques
Où retrouve-t-on les récepteurs ionotropiques
Localisation habituellement post-synaptique
Où retrouve-t-on les récepteurs métabotropiques
Largement distribués dans la cellule
Vrai ou Faux
Les RCPGs sont la plus grande famille de protéines membranaires chez l’humain
Vrai ~800 gènes
Il s’agit du double de tous les canaux confondus
=>très ciblé par les rx
Vrai ou Faux
Beaucoup de RPCGs ont une fonction inconnu
Vrai
Fonctions inconnu pour 25% des récepteurs codés
Les RCPG utilisent __________________ comme transducteurs des signaux
les protéines G hétérotrimériques (alpha, beta, gamma)
Vrai ou Faux
Tous les RCPGs ont la même structure de base
Vrai
7 passages transmembranaires
Nommez les 3 étapes de la signalisation des RCPGs
1) Occupation
2) Activation
3) Réponse
Nommez les 3 classes de RCPG et se qui les différencie
Basé sur leurs ligands
Classe A (Reconnaissent des petites molécules)
Classe B (Reconnaissent des protéines)
Classe C (Glutamate)
Les ligands se lie à quel niveau du RCPG
- Classe A
- Classe B
- Classe C
A) Domaines TRANSmembranaires
B) Principalement les domaines EXTRAcellulaires mais aussi TRANSmembranaires
C) Domaines EXTRAcellulaires (N-terminale)
Quel classe de RCPGs inclue les mGluRs et les GABAbRs
Classe C
Nommez les domaines importants du récepteur mGluR1
1) Domaine « venus fly-trap » (site orthostérique du glutamate)
2) Domaine riche en cystéines
3) Domaine transmembranaire
L’activation du RCPG implique des changements de conformation au niveau de quel(s) domaine(s)
- TM3
- TM5
- TM6
=> Séparent les boucles INTRAcellulaires 2 et 3
Décrivez le cycle d’activation des RCPGs en 7 étapes
1) Liaison du ligand
2) Réorganisation des DTM 3, 5 et 6
3) Ouvre un creux entre les boucles INTRAcellulaires 2 et 3
4) Activation de galpha (Son C-terminal occupe le creux)
5) Échange GDP-GTP (=> Complexe actif)
6) Séparation de Galpha et Gbeta,gamma
=> Modulation de différents types d’effecteurs
7) Galpha hydrolyse le GTP en GDP (=> Complexe inactif)
Quelle technique permet d’étudier la dynamique d’activation de la protéine G
Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET)
** Le ratio BRET = fluorescence GFP / luminescence Luciférase **
Vrai ou Faux
Les changements conformationnels impliqués dans l’activation de la protéine G sont rapide
Faux
~300 ms vs 4ms pour un PA
Quels effecteurs primaires répondent aux différents types de Galpha
** Effecteurs enzymatiques **
Gs: - Adénylate cyclase (Stimulent)
Gi/o/z: - Adénylate cyclase (Inhibent)
Gq/11: - Phospholipase Cbeta (Stimulent)
** Autre **
G12/13: - Petites protéine G Rho
Quels effecteurs primaires répondent à la sous-unité Gbeta,gamma
** Effecteurs enzymatiques **
Active:
1) Adénylate cyclase
2) Phospholipase Cbeta (PLCb)
3) Phospholipase A (PLA)
** Canaux **
Active: - Kir3.1/3.2 et 3.4
Inhibe: - Cav 2.1 et 2.2
Nommez le rôle des AKAPs
** A Kinase Anchoring Protéins (AKAP) **
1) Elles rassemblent les différentes composantes de la cascade AMPc
=> Aident à localiser / intégrer la signalisation AMPc
Décrivez la structure générale des systèmes de second messagers
1) Premier messager
2) RCPG + Protéine G
3) Effecteur primaire enzymatique
4) Second messager
5) Kinase (effecteur secondaire)
En présence d’AMPc, ___________ sont libérées pour agir sur différents substrats
Les sous-unité catalytique de PKA sont libérées des unités régulatrices
Décrivez le mécanisme d’action de Galpha q/11
1) Activation de PLCbeta
2) PLC transforme PIP2 en DAG et IP3
3) IP3 libère du Ca2+ des compartiments INTRAcellulaires
4) La PKC inactive (Cytosol) reconnait le Ca2+, se lie à DAG et à des phospholipides membranaires
5) PKC active (Membranaire)
Nommez les 3 éléments nécessaire à l’activation de la PKC
1) Ca2+
2) DAG
3) Phospholipides membranaires
À quel moment les mécanismes de désensibilisation des RPCG sont activé
En même temps que la signalisation est déclenchée
Qu’est-ce que les GRKs
Ils s’agit de kinase cytosoliques qui reconnaissent les RCPGs dans leur conformation active
Nommez 1 rôle des GRKs
1) Reconnaitre et déclencher la sensibilisation homologue des RCPGs actifs
Vrai ou Faux
Ils existe plusieurs types de GRKs
Vrai
GRK2 et GRK3 sont recrutés à la membrane suite à l’activation de protéine
Vrai ou Faux
Les GRKs reconnaissent seulement les RCPGs dans leur conformation active
Vrai
Décrivez le mécanisme de désensibilisation homologue
1) GRK reconnait un RCPG actif (Gbeta,gamma)
2) GRK phosphoryle le RCPG au niveau des résidus Ser/Thr du C-terminal et de la 3e boucle intracellulaire
3) Le RCPG phosphorylé (C-terminal) intéragit avec la Beta-arrestine => Tail conformation
4) La Beta-arrestine s’insinue dans le creux entre les boucles INTRAcellulaires 2 et 3 et déplace la sous-unité Galpha => Core conformation
5) Le récepteur ne peut plus signaliser
Nommez 2 protéines endocytiques qui peuvent intéragir avec la Beta-arrestine en conformation tail
1) Clathrine
2) AP2
** La dynamine n’intéragit pas directement avec la Beta-arrestine (plutôt avec la clathrine) **
Nommez le rôle de la clathrine lors de son interaction avec la Beta-arrestine
1) Permet la déformation progressive de la membrane
=> Formation des vésicules d’endocytose
Nommez le rôle de l’AP2 lors de son interaction avec la Beta-arrestine
1) Stimule le recrutement de la clathrine (et de son action)
Nommez le rôle de la dynamine
1) Permet la séparation de la vésicule de la membrane
** Une fois que la cage de clathrine est complétée **
Qu’est-ce que la dynamine
Il s’agit d’une GTPase qui n’intéragit PAS avec la Beta-arrestine mais qui permet la séparation des vésicules naissantes de la membrane
Nommez les 2 possibilités après l’internalisation des récepteurs
1) Dégradation dans les lysosomes (Ubiquitination/désensibilisation à long terme)
=> Il est capable de signaliser (endosome) avant d’être dégradé
2) Déphosphorylation et recyclage (Resensibilisation)
Qu’est-ce qui détermine le destin d’un récepteur internalisé
La force d’intéraction entre le récepteur et la Beta-arrestin
- Intéraction stable => Désensibilisation
- Intéraction instable => Resensibilisation
Nommez 3 différences entre une signalisation classique et endosomale
Lieu: - Membrane VS INTRAcellulaire
Durée: - Transitoire VS Soutenue
Conformation: - Core VS Tail
Expliquez pourquoi la signalisation endosomale est soutenue dans le temps
Parce que l’interaction de Beta-arrestin avec Gbeta,gamma et le récepteur empêche l’interruption de la signalisation Galpha (=> Adénylate cyclase)
Vrai ou Faux
Une fois que la Beta-arrestine est lié au récepteur, celui-ci est désensibiliser
Faux
- Seulement si la conformation est en conformation « Core »
- La conformation tail permet la signalisation endosomale jusqu’à sa dégradation
Nommez 1 exemple de modulation de l’excitabilité du soma
Modulation induite par les drogues d’abus
Nommez les 3 lieux de modulation des seconds messagers
1) Modulation pré-synaptique
2) Modulation post-synaptique
3) Contrôle de l’excitabilité du corps cellulaire
Qu’est-ce qui arrive systématiquement dans la modulation des fonctions neuronales par seconds messagers
Elles entrainent l’activation d’une kinase qui phosphoryle un canal (PKA, PKC)
La réversibilité de l’effet des kinases est du à quoi
À l’effet des phosphatases qui agissent sur les canaux phosphorylés
Décrivez les étapes d’un mécanisme de modulation des fonctions neurales par seconds messagers
1) Activation du RCPG par un ligands
2) La protéine G active un premier effecteur enzymatique
3) L’effecteur enzymatique libère un second messager
4) Le second messager active une kinase
5) La kinase phosphoryle un canal
Décrivez les étapes du mécanisme de sensibilisation centrale de la douleur
1) Afférence sensorielle libère des substances
2) Les cellules gliales libèrent des médiateurs inflammatoires dans la corne dorsale
3) Les médiateurs inflammatoire activent des RCPGs
4) Libération de PKA et PKC
5) Les kinases phosphorylent et sensibilisent les canaux NMDA
Nommez 6 récepteurs couplés aux protéines Galpha i/o
1) GABAb
2) Opioïde
3) Alpha2 adrénergique
4) 5-HT1
5) CB1
6) D2
Expliquez le mécanisme de la modulation par les récepteurs opiacé en analgésie spinale
1) Afférence sensorielle stimule interneurone GABAergique
2) Interneurone active des RCPGs pré- et post-synaptique
3) Ceux-ci libère leur sous-unité Gbeta,gamma
4.1) Du côté pré-synaptique Gbg inhibe les récepteurs Cav2
=> Diminue l’entré de Ca2+
=> Diminue la libération de NTs du neurone pré-syn.
4.2) Du côté post-synaptique Gbg active les récepteurs Kir3
=> Diminue la sortie de K+ (hyperpolarisent)
=> Réduit l’excitabilité du neurone post-synaptique
Combien de sous-unité(s) forment un canal Kir3
4 sous-unités indépendantes
Les canaux Kir3 ont un pore sélectif à quel ion
K+
Combien de sous-unité différentes de kir3 existe-t-il
4 sous-unités: kir3.1 à 3.4
Les canaux formés par des sous-unités kir3________ sont les plus abondants dans le SNC
Kir3.1
Kir3.2
Vrai ou Faux
Les canaux kir3 sont des homotétramères
Faux
Ils peuvent pour les kir3.2 mais pas pour les kir3.1
Les canaux formés par des sous-unités kir3________ sont les plus abondants dans le coeur
Kir3.1 et Kir3.4
Décrivez le mécanisme d’interaction entre le canal Kir3 et la protéine G
1) Gbg de la Gi/o se lie sur 2 sous-unités voisines (domaines cytosoliques / INTRAcellulaire)
2) Le canal subit une rotation
3) Le canal s’ouvre
Nommez 2 avantages des complexes signalétiques entre Kir3 et RCPGs
1) Ils permettent d’assurer la vitesse de signalisation
2) Ils permettent d’assurer la spécificité d’interaction
Nommez 3 RPCGs avec lesquels les canaux kir3 peuvent formés des complexes
1) GABAb
2) D2
3) Beta2 adrénergique
Nommez 1 modulateur des canaux Kir3 et son mécanisme
1) Protéine Galpha,q
=> Stimule la PLCbeta
=> Transforme le PIP2 en IP3 et DAG
=>Diminution du PIP2
** Ouverture totale des Kir3 requièrent le PIP2 membranaire **
Combien de canaux différentes de Cav2 existe-t-il
3 types:
1) Cav2.1 (P/Q)
2) Cav2.2 (N)
3) Cav2.3 (R)
Où retrouve-t-on les Cav2 (3)
1) SNC (Post-syn.)
2) Afférences primaires (Pré-syn.)
3) SNA (Pré-syn.)
Combien de sous-unité forme un canal Cav2
3 sous-unités:
1) CavBeta (Régulatrice)
2) CavAlpha2-delta (Régulatrice)
3) CavAlpha2 (Forme le pore)
Nommez le(s) rôle(s) de la sous-unité CavAlpha
1) Forme le pore
Nommez le(s) rôle(s) de la sous-unité CavBeta
** Régulatrice
1) Adressage membranaire
2) Activation/inactivation
Nommez le(s) rôle(s) de la sous-unité CavAlpha-Delta
1) Adressage membranaire (Site d’action de la prégabaline)
Décrivez la structure de laa sous-unité CavAlpha
A) Nombre de DTM
B) Nombre de boucle (Intra- et extra-cellulaire)
=> Leur rôle
C) Les extrémités sont intra- et/ou extra-cellulaire
A) 4 groupes de 6 DTM homologues
=> DTM 5 et 6 forment le pore de sélectivité (sensible au voltage)
B) 3 boucles intracellulaires qui connecte les DTM
1) Site d’interaction de CavBeta (Alpha Interaction Domain; AID)
2) Permet l’interaction avec des prot. synaptiques (=> maintenir le récepteur à la présynapse)
C) N- et C-Terminaux sont intracellulaires
La protéine Gb,g interagit à quel niveau du canal Cav2
Au niveau des extrémités N- et C-terminales ainsi qu’à la 1ère boucle
Décrivez le mécanisme de modulation de Cav2.2 par Gbg
1) Activation de Galpha,i/o libère la protéine Gbg
2) Gbg s’insinue entre le N-term et la 1ère boucle intracellulaire
3) L’interaction déplace le seuil auquel les senseurs de voltage dans le DMT4 du canal s’active
4) Réduit la sensibilité à la dépolarisation de Cav2.2
** Si la dépolarisation est trop grande, les senseurs de voltage induisent un changements conformationnels qui enlèvent l’inhibition**
La protéine Galpha régulent la libération de NTs en modulant des protéines impliquées dans _____________ et ____________ des vésicules synaptiques
L’amorçage et la fusion des vésicules synaptiques
Nommez le(s) effecteur(s) des RCPGs impliqué(s) dans l’amorçage des vésicules synaptiques
1) Rab3
2) SNAREs
Nommez le(s) effecteur(s) des RCPGs impliqué(s) dans la fusion des vésicules synaptiques
Le Ca2+
Décrivez le mécanisme menant à l’amorçage par Rab3
1) Activation de la protéine Galpha,s
2) Production d’AMPc (Second messager)
3) Libération de PKA (Kinase)
4) Phosphorylation de Rab3 (Protéine effectrice)
5) Stimulation de l’amorçage
Décrivez le mécanisme qui augmente l’entré de Ca2+ et ainsi la fusion synaptique
1) Activation de la protéine Galpha,q
2) Activation de la PKC
3) Phosphorylation des canaux Cav2
4) Augmentation de l’entré de Ca2+
5) Fusion des vésicule
Nommez 2 mécanisme de régulation de la libération de NTs par l’action du dimère Gbg
A) Gbg inhibe l’entrée de Ca2+ à travers Cav2
B) Gbg inhibe le complexe SNARE par opposition directe à la syntaxine et SNAP25
Nommez 3 différences entre la régulation de la libération de NTs par action de Galpha et Gbg
Gbg se fait de façcon:
1) LOCALE
2) Par intéraction prot.-prot.
3) Plus rapide
Décrivez le mécanisme d’action des ISRS aigu
1) Inhibition du transporteur de 5-HT
2) Augmentation de la 5-HT
=>Inhibe la fréquence de décharge par les AUTOrécepteurs SOMAtodendritique
=> Inhibe la libération de 5-HT par les AUTOrécepteurs TERMINAUX
** Réduction nette de la libération de 5-HT **
Décrivez le mécanisme d’action des ISRS chronique
A) Désensibilisation des AUTOrécepteurs SOMAtodendritiques
=> Récupération de l’activité de décharge normale
B) Désensibilisation des AUTOrécepteurs TERMINAUX
=> Récupération de la libération de 5-HT lors de PA
** Augmentation nette de la libération de 5-HT **
Nommez 2 différences structurelles des RCPGs de classe B
1) Leur domaine N terminal est globulaire
2) Possèdent beaucoup de pont disulfure
Nommez 2 différences structurelles des RCPGs de classe C
1) Ils forment des dimères
2) Grand domaine extracellulaire (Venus fly-trap)
La boucle 3 des RCPGs se situe entre quels DTM
Les domaines 5 et 6
** Lorsque le RCPG s’active, c’est deux domaines s’éloignent du DTM 3 et ainsi de la boucle 2 **
