Cours 6 Flashcards
La signalisation par les récepteurs associés aux protéines G (GPCRs) permet quoi?
D’amplifier le signal reçu par un récepteur
L’activation de la signalisation par les récepteurs associés aux protéines G est fait par quoi?
- Récepteur
- GTPase
- Enzyme + Second messager
Quelles sont les conséquences de la signalisation par récepteur protéine G
- Action directe, très rapide
- Transcription de gènes via translocation d’un facteur de transcription
Quel est le mécanisme de signalisation des récepteurs protéines G?
Mécanismes de désensibilisation
Donnez 4 exemples de protéines G ainsi que leur rôle.
- RAN-GTP/GDP (translocation nucléaire transport nucléo-cytoplasme)
- RAB (mouvement des vésicules)
- Rho/CDC42 (cytosquelette d’actine)
- Ras (prolifération)
À quoi sert GAP?
Promouvoir l’hydrolyse du GTP pour le rendre dans sa forme inactive
À quoi sert GEF?
Pour retirer/éjecter le GDP
Les récepteurs couplés aux protéines-G sont modulés par quoi?
Par GTP/GDP
Comment GTP/GDP font pour modulés les récepteurs couplés aux protéines-G?
Fait changement de conformation pour changer les interactions protéine-protéine ce qui permet l’activation de certaines voie de signalisation
Rôle général du calcium?
Second messager
En général, la transduction de signal médié par les protéines G passe par quoi et active quoi?
Passe par un second messager
L’activation d’une kinase qui elle va activer plusieurs protéines cibles
quel est l’autre nom pour les médiateurs de transduction de signal?
Second messager
Quel est le premier messager et il se lie à quoi?
Ligand (1er messager) se lie à son récepteur
La production du 2e messager fait quoi?
Modifié ou active d’autres protéines
Décrire le calcium dans les cellules.
Le calcium est maintenu à des niveaux bas dans la cellule.
Lorsque les canaux calciques sont ouverts, le calcium lie une protéine de la famille de la calmoduline
Calmoduline
Famille de protéines que le calcium va se lier
Est-ce que la structure des GPCRs est similaire pour quand membre?
Oui, seulement où la liaison de la protéine G qui va changer
Dans la signalisation par récepteur aux protéines G, est-ce que les effecteurs peuvent être des canaux?
Oui
Quels sont les classes des protéines G?
- Protéines G qui lient directement le récepteur
- Protéines G qui ne lient pas directement le récepteur (Ras, Rab)
La vitesse de l’hydrolyse du GTP régule quoi?
régule le temps d’activité de la protéine G
Quelles sont les 2 classes qui stimulent l’hydrolyse du GTP?
GAS (protéine activant les GTPases)
RGS (qui est une GAP pour certaines protéines G)
Définir la désensibilisation en 2 points
- Réduction de la réponse observée en présence du ligand
- Réduction du nombre de récepteurs présent sur la cellule (réduction de la transcription ou dégradation du récepteur ou augmentation de l’endocytose du récepteur)
Rôle d’un antagoniste?
Se lie au récepteur mais n’induit pas de signalisation cellulaire
Environ combien de % des médicaments ciblent les récepteurs couplés aux protéines-G?
Environ 30%
que fait PDGF?
C’est un facteur de croissance des plaquettes qui induit la forme GTP de Rac
Est-ce que PAK1 se lie à Rac1 quand il est lié à GTP?
Oui
PAK1 PDB
- Lié seulement la forme Rac GTP
- Pré-liée à des billes d’agarose
Définir à quoi servent les billes d’agarose?
- Pré-liée à PAK1 PDB
- Sont ajoutées à un lysat de cellules préalablement stimulées avec la PDGF
- Seules les protéines Rac GTP se lient aux billes d’agarose PAK1 PDB
Pourquoi on utilise le Western Blot et les billes d’agarose?
Utilise des billes d’agarose pour lié une protéine ciblé
Le transfert d’énergie peut mesurer la cinétique de la réaction de liaison au GTP, quelle est la nouvelle fluorescence générée par l’émission et de quoi?
Générée par l’émission de la YFP à 527nm
Par quoi est générée l’émission de fluorescence de YFP?
Par l’émission de fluorescence de la CFP après excitation par un laser à 440nm
Le laser émet à combien de nm?
440 nm
Qu’arrive t’il, lors de la mesure cinétique du transfert d’énergie, si les 2 domaines de la protéine G ne sont pas à proximité?
Le transfert ne peut pas se faire
On mesure la fluorescence de quel fluochrome?
Du 2e fluochrome (YFP)
Le récepteur est actif ou inactif quand la fluorescence émit est de 490nm?
Récepteur actif
quel est l’effecteur pour les muscles cardiaques?
Canal ionique
L’activation directe des canaux ioniques est faite par quoi dans le muscle cardiaque?
Activation par l’acétylcholine
(Récepteur muscarinique d’acétylcholine sur muscle cardiaque)
L’ouverture du canal et l’afflux de K+ fait quoi?
Hyperpolarise la cellule et diminue la fréquence de contraction cardiaque
Quand état hyperpolarisé, le K+ sort des canaux vers l’extérieur de la cellule, à quelle sous-unité de la protéine G, le canaux est lié?
Sous-unité G-bêta/gamma
Est-ce que des canaux ioniques peuvent être activé par la lumière?
Oui, par activation indirecte
(Exemple, cellules photo-réceptrices de la rétine)
Décrire comment les cellules photo-réceptrices de la rétine?
Protéine G peuvent détecter l’intensité de la lumière
Définir rhodopsine
(Opsine relié à rétine-bâtonnets)
Localisé sur région des disques plats
Récepteur couplé aux protéines G lié à un pigment absorbant
Définir le ligand des canaux ioniques activé indirectement par la lumière.
Ligand = lumière qui fait changer la conformation du récepteur chimique
Est-ce que la lumière peut être sentie par un récepteur couplé aux protéines-G? Si oui, comment?
Oui, la réduction des neurotransmetteurs (portés Na+ Ca+ fermées) est perçue comme un signal de lumière par les neurones du cortex visuel
décrire les canaux quand il fait noir
Canaux ouverts, lié avec cGMP
Décrire les canaux quand il y a de la lumière.
Canaux fermés (si peu de GMP cyclique)
Qu’est-ce qui peut avoir des effets opposés sur l’activité de l’adénylate cyclase?
Différentes hormones
Vrai ou faux, par le même processus de liaison de la protéine G qui lie l’enzyme, est-ce que ça peut faire des effets différents?
Oui, peut faire de l’inhibition ou de la stimulation
Le second messager cAMP se lie à quoi?
Se lie à la PKA (cAMP-dependant protéine kinase)
La liaison de cAMP sur les sous-unités régulatrices permet quoi?
Permet la dissociation des sous-unités catalytiques (libération des C)
Ces sous-unités libérées phosphorylent une multitude de substrat cellulaire
PKA fait quoi?
Phosphoryle les résidus sérine ou thréonine
La production de cAMP permet quoi?
Permet amplification de signal, cascade amplificatrice
Qu’arrive t’il si on à une faible quantité de ligand comme epinephrine mais qu’elle fait une amplification du signal?
Effet exponentielle à cause des cascades amplificatrice donc on a produit ++
Comment PKa à un rôle dans la synthèse ET la dégradation du glycogène?
En phosphorylant les enzymes qui font la synthèse et la dégradation du glycogène
Quelles sont les 2 phénomènes fait par la PKA active?
Stimulation de la dégradation du glycogène
Inhibition de la synthèse du glycogène
Comment se fait la régulation de la PDE et de la PKA dans les cellules musculaires?
- Protéines associées à PKA ancrent les kinases PKA et les phosphodiestérases PDE en boucle de rétroaction négative
rôle de mAKAP
mAKAP organise et module la signalisation de l’AMPc en recrutant PKA et PDE4D3
Régulation de la PDE et de PKA dans les cellules musculaires, au repos
Le cAMP est rapidement dégradé en AMP par une PDE à activité réduite
Régulation de la PDE et de PKA dans les cellules musculaires, lors de la liaison du ligand sur le récepteur B-adrénergique
Trop de cAMP est produit pour être dégradé par la PDE et peut donc permettre la dissociation des sous-unités catalytique de la PKA
Certaines sous-unités migrent au noyau et permettent l’activation de la transcription mais d’autres phosphorylent PDE et stimulent son activité, cela permet un retour à des niveaux de cAMP bas
Par quelles façons la désensibilisation de la boucle de rétroaction négative se fait?
Hétérologue
Homologue
Définir la désensibilisation hétérologue
Lorsque le ligand se lie au récepteur, la PKA devient très active et phosphorylé le récepteur qui perd son activité.
La suractivité de la PKA entraîne aussi la phosphorylation d’autres récepteurs GPCR qui n’ont pas le même ligand et donc ils vont perdre de leur activité
Définir la désensibilisation homologue
D’autres domaines d’un récepteur peuvent être phosphorylé par les kinases régulatrices
Les kinase ne phosphoryler ont que les récepteurs en conformation active (qui sont liées par leur ligand)
Comment se fait la régulation négative des GPCR?
B-arrestin lie protéines AP-2 et Clathrine (stimulant l’endocytose du récepteur), ce qui réduit le nombre de récepteurs à la surface de la cellule
Que fait B-Arrestin?
- Lie protéine AP-2 et Clathrine pour stimuler endocytose du récepteur et donc de réduire le nombre de récepteurs à la surface de la cellule
- Agit comme protéine adaptatrice pour favoriser la transduction de signal vers d’autres kinases
Nommez 2 exemples de voie qui sont favoriser par la transduction de signal fait par B-Arrestin?
Voie Jun
Voie des MAP kinases
Nommez 1 des voies pour la libération de calcium
Voie IP3/DAG
Que fait l’activation de PKC?
Phosphorylation de différents substrats incluant facteurs de transcription impliqués dans division cellulaire + métabolisme
L’activation de GPCR, cause quoi en lien avec les réponses dépendent des niveaux de Ca2+ cellulaire et de l’activation de la PKC
Activation de GPCR —\ Activation de la phospholipase C —\ Formation des IP3 et Activation PKC
La formation des IP3 va donner Calcium pour l’activation PKC
Comment se fait la biosynthèse des PIP à partir de diacylglycerol (DAG)
Par phosphorylation (Par PI-4 kinase et PI-5 kinase)
Puis clivage (Sépare la partie glycérol de la partie inositol-phosphate, en séparant peut maintenant bouger dans la cellule et aller se lié aux canaux calciques)
Puis Déphosphorylation par phosphatase
Quelles sont les cellules où se fait l’intégration des voies cAMP et PKC dans le métabolisme du glycogène?
Cellules musculaires
Cellules du foie
Que fait l’enzyme GS?
Bloque la dégradation du glycogène
Quel autre type de récepteur peut activer des protéines G et donnez 2 exemples?
FGF (facteur de croissance des fibroblastes)
MAPK (prolifération cellulaire)
Décrire RAS
Protéine G mutée dans la majorité des cancers
(Exemple de mutation = RAS pu capable de phosphoryler)
Nommez les protéines adaptatrice dans la voie RAS
- GRB2
- SOS (rôle de GEF pour libération de GDP pour liaison à GTP)
Décrire ce que vont les mutants de RAS
Lient le GTP mais ne l’hydrolyse pas donc état toujours actif de manière stable
Que fait SH2 et SH3 dans la voie impliquant RAS
SH2 reconnaît tyrosine phosphorylé
SH2 lié à SH3, qui lui va se lier à SOS
RAS active quoi qui activent plusieurs facteurs de transcription?
MAP kinases
Que fait RAF?
Protéine kinase qui agit comme une GAP, donc va hydrolyser le GTP en GDP
Quelle est la protéine d’échafaudage qui séquestre RAF?
14-3-3
RAS va activé quoi?
Va activer RAF qui va activer MEK que va activer MAP kinase
Nommez les 2 rôles générals de la voie RAS
Prolifération
Réponse aux stress
Quel est le lien entre RTK et la voie des DAG
RTK peuvent activer la voie DAG/PI3K et induire des effets à long termes avec PKC et PKB (AKT)
PI3K phosphoryle 2 PIP
AKT
Kinase qui induit la survie cellulaire
Que fait PI3K
Phosphoryle 2 PIP
L’activation de la PI3K induit quoi?
- Prolifération
- Survie cellulaire
- Métabolisme
L’activation des PI3K stimule quoi à la membrane plasmique?
Stimule l’accumulation des PI 3,4 biphosphate
Que permet l’accumulation des PI 3,4 biphosphate
Permet le recrutement de PKB (AKT) par son domaine PH (domaine qui lie les PIP)
Quand est-ce que l’activation complète de PKB se fait?
Activation complète de PKB survient seulement lors de sa phosphorylation par PDK1 et PDK2
PDK1 est aussi recruté à la membrane par son domaine PH
PKB (AKT) promeut quoi?
La survie cellulaire
Quel est le rôle important de PKB (AKT)
Important dans l’inhibition de l’apoptose (promotion de la survie) en phosphorylant les protéines pro-apoptotiques pour les inactiver
PTEN
- Fait boucle de régulation négative de PKB (AKT)
- Phosphatase qui retirent les phosphates des PI3P
- en réduisant le nombre de PI3P à la membrane plasmique, PTEN réduit le nombre de PKB à la membrane et donc empêche PKB d’inhiber l’apoptose
Lien entre cancer et PTEN
Expression de PTEN est souvent réduite, ce qui permet une prolifération incontrôlée et promeut la survie cellulaire
Définir les souris Knock out en PTEN
Gros cerveau avec excès de neurones donc confirme le rôle important de PTEN dans la prolifération neuronale durant le développement
