Cours 7 interactions ligand-récepteur Flashcards
Ou se trouvent les récepteurs?
- Incorporées dans des membranes *Associées à des membranes
*Associées à d’autres structures telles que l’ADN
*Solubles
Definition dun récepteur
Protéine qui active un effecteur en présence d’un agoniste
Quelle est la caractéristique spéciale des récepteurs?
Ils ont une poche dans laquelle le ligand peut se fixer avec des interactions spécifiques pour réduire ou augmenter une réponse.
Quel est le rôle normal des récepteurs?
Méditer l’action des substances endogènes telles que les neurotransmetteurs, les hormones, etc…
Trois exemples de types de récepteurs
Enzymes (inhibées par des agents pharmacologiques)
Protéines de transport (Pompe NaK)
Protéines de structure (ex tubuline)
En général, les molécules agissent sur des récepteurs, quelles sont trois exceptions?
Elles peuvent agir sur le pH, l’osmose, ou des chélateurs de métaux lourds
Donnez un exemple de famille de récepteurs incorporés à la membrane et un récepteur de cette famille
Les récepteurs couplés à la protéine G ex: B2 adrénergique
Vrai ou faux
Les récepteurs incorporés à la membrane ont toujours seulement des boucles transmembranaires et extracellulaires.
Faux
Ils peuvent avoir des boucles intracellulaires
De quoi est souvent faite la partie transmembranaire d’un récepteur incorporé à la membrane?
D’hélices
Est-ce que le site de liaison d’un ligand au récepteur est toujours extra cellulaire?
Non, le site de liaison peut être transmembranaire (voir diapo 7)
Autres exemples de récepteurs incorporés à la membrane que la protéine G.
EGFR (facteur croissant)
Insuline
Facteur de nécrose tumorale
TRKA avec NGF phosphorylé
Qu’est-ce qu’un ligand?
Substance biologiquement active qui exerce son action en agissant via un récepteur (drogues, hormones, neurotransmetteurs, toxines, etc…).
Quelles sont les deux façons de classer les ligands?
Selon leur affinité où selon leur mode d’action
Exemples de ligands qui se lient a des récepteurs couples à la protéine G
Opsines
Famille des Aminergiques
Nucléosides (ex caféine)
Peptides
Lipides
À quoi se lie l’adrénaline?
Au récepteur B2 adrénergique
Definition agoniste
Induit une réponse biologique lorsqu’il lie son récepteur
Definition agoniste partiel
Induit un effet, mais moindre que l’effet de l’agoniste
Definition agoniste inverse
Réduit la réponse de base
Définition antagoniste
Se lie au récepteur, mais incapable d’induire une activation.
Quelles sont les étapes qui mènent à l’activation d’une réponse par un agoniste?
S’il y a affinité entre le récepteur et l’agoniste, les deux se lient.
Le récepteur est activé (efficacité) et entre en état d’activation
La réponse est enclenchée
Pourquoi l’antagoniste est-il incapable d’engendrer une réponse?
Car une fois lié au récepteur, celui-ci ne peut pas entrer en état d’activation
Qu’est-ce qui cause l’activité d’un agoniste?
Son affinité pour le récepteur
Quelle est la différence entre le signal d’entrée et le signal de sortie d’une récepteur?
Le signal d’entrée peut être transduit, amplifié ou modulé avant d’être redirigé vers le système effecteur
Quelles méthodes utilise-t-on pour étudier la liaison spécifique des ligands?
Récepteurs purifiés
Fragments membranaires
Cellules isolées
Quelles méthodes utilise-t-on pour étudier le fonctionnement des récepteurs et les caractéristiques des ligands?
Cellules isolées
Organes isolés
Organisme entier
Quand un ligand a un marqueur radioactif, comment fait-on pour savoir si il est lié à un récepteur? (4)
Centrifugation
Dialyse
Chromatographie
Filtration
Comment fonctionne la filtration?
La substance passe à travers un filtre, les récepteurs sont retenus mais pas les ligands libres, les récepteurs liés aux ligands radioactifs sont détectables
Quels sont les buts de l’étude de la liaison récepteur agoniste?(5)
- Connaître l’affinité pour un récepteur
- Connaître nombre de sites de liaison
- Connaître la stœchiométrie de la liaison
- Identifier des sous-types de récepteurs
- Déterminer la quantité relative de chaque sous-type
Qu’est-ce qu’une liaison spécifique?
Quand un ligand ne se lie qu’à un récepteur
Critères qui définissent une liaison spécifique: (4)
-Réversibilité
-Affinité
-Saturabilité
-Stéréospécificité
Quelles liaisons chimiques sont compatibles avec la réversibilité de la liaison? (3) laquelle ne l’est pas?
Van der Waals, ponts H, liaisons ioniques
Irréversible: liaison covalente
Définitions des liaisons non-covalentes (électrostatiques, ponts H, vanderwaals, liaison hydrophobes)
*Forces électrostatiques
Attraction entre des charges opposées
* Liaison hydrogène
L’hydrogène est partagé entre des atomes électronégatifs
* Forces de Van der Waals
Fluctuations dans le nuage des électrons de molécules opposées polarisées entre des atomes voisins
* Liaisons hydrophobes
Rapprochement de groupements non polaires pour exclure les molécules d’eau
Exemple de liaison quasi irréversible
Composes toxiques comme le venim
À quoi peut servir un ligand qui se lie a un récepteur de façon irréversible?
À étudier la structure du récepteur sans qu’il change de conformation
Qu’est-ce que l’état d’équilibre?
Quand autant de nouvelles liaisons ligand-récepteur sont formées que dissociées
Qu’y arrive-t-il quand on augmente le volume de la solution où se déroule la liaison?
Il y aura plus de dissociations que d’associations jusqu’à ce qu’un nouvel équilibre soit atteint, où la proportion de récepteur et de ligands liés sera plus faible, le tout permis par le fait que la liaison soit réversible
Définition affinité
Probabilité qu’un ligand occupe un récepteur à un moment donné. Ce ligand peut être un agoniste ou un antagoniste
Vrai ou faux
On peut dire que plus un ligand a une grande affinité pour un récepteur, plus il y aura une forte concentration de ce ligand dans le corp.
Faux, plus d’affinité veut dire que les concentrations corporelles vont être basses
Quel ligand froid a la plus grande affinité pour le récepteur?
Celui qui nécessite une petite concentration de ligand froid pour déplacer 50% du ligand chaud
Ou
Celui qui nécessite une grande concentration de ligand froid pour déplacer 50% du ligand chaud?
Celui qui nécessite une plus petite concentration de ligand froid
Places les molécules en ordre croissant de leur affinité selon les constantes d’affinité observées:
Isoprotérénol: 50 nM
Epinéphrine: 900 nM
Norépinéphrine: 250 nM
Epinephrine (-affinité), norepinephrine, isoprotérénol (+affinité)
Comment peut on utiliser l’expérience des ligands chauds et froids pour determiner la quantité (ou plutôt les proportions) de chaque sous types d’une famille de récepteurs ?
On prend un ligand froid dont on connaît l’affinité pour chaque sous type de récepteurs. En faisant le graphique le la radioactivité en fonction de la concentration de ligand froid, on devrait observer des bosses distinctes. Chaque bosse représente un sous type de récepteur. La proportion de la première bosse représente la proportion du sous type de récepteur pour lequel le ligand froid avait le plus d’affinité, car se sont les ligands chauds liés à ces récepteurs qui seront les premiers à être déplacés.
Est-ce que les sites de liaison spécifique sont saturables? Et les sites non-spécifiques?
Spécifique = saturables
Non-spécifique = non saturables
Si on met une certaine quantité de ligand chaud et beaucoup plus de ligand froid, ecq on pourra observer de la radioactivité sur les récepteurs spécifiques?
Non, car les ligands froids vont avoir beaucoup plus de chance d’être liés aux récepteurs, et les ligands chauds ne resteront pas sur le filtre.
Si on met une certaine quantité de ligand chaud et beaucoup plus de ligand froid, ecq on pourra observer de la radioactivité sur les récepteurs non-spécifiques?
Oui, car il y a infiniment plus de récepteurs non-spécifiques et ils sont donc non-saturables. Cela veut dire que malgré de fait que le ligand chaud n’a pas une très grande affinité pour les récepteurs non spécifiques, c’est la seule place où il pourra se lier.
Comment fait-on pour calculer le nombre de récepteurs spécifiques d’un ligand chaud?
Pour une même quantité de ligand chaud, on regarde sa liaison totale (en absence de ligand froid) et on lui soustrait ses liaisons non-spécifiques (en présence de beaucoup de ligand froid)
Definition Kd (constante d’affinité)
Concentration de radio ligand pour occuper 50% de la population totale des récepteurs (spécifiques je crois)
Un petit Kd veut dire une meilleure affinité
Qu’est-ce que Bmax?
Binding maximum (concentration où sites de liaison sont saturés)
Vrai ou faux
Les énantiomères ont toujours autant d’affinité pour les mêmes récepteurs
Faux, ex: la L-adrénaline a 50 fois plus d’affinité pour les récepteurs a-adrénergique que la D-adrenaline
La forme (S) est 2 - 5 fois plus active que la forme R
Rappel
Aller voir les 2 formules à connaître (diapo 53-56)
Par quelle lettre représente-t-on le taux d’occupation?
Y (L*R/Bmax)
Quel est le taux d’occupation si nous avons un agoniste dont le Kd est de 100nM et que nous utilisons une concentration de 1 microM?
Près de 90%
Quels sont les 4 types d’antagonistes?
Chimiques
Compétitifs
Non-compétitifs
Fonctionnels
Définition antagoniste chimique
Irréversible
Association du ligand avec le site de liaison du récepteur par l’intermédiaire de liaisons covalentes
Définition antagoniste compétitif
Antagoniste qui se lie au site de liaison de l’agoniste
Definition agoniste non-compétitif
Antagoniste qui ne se lie pas à la même place que l’agoniste (site allostérique)
Définition antagoniste fonctionnel
Antagoniste qui agit sur un récepteur différent de l’atomiste et qui enclenche une voie de signalisation qui mène à l’effet opposé de celui de l’agoniste
Comment se caractérise la courbe dose/effet en présence d’un antagoniste surmontable vs sans?
La courbe est déplacée vers la droite, ça prend de plus fortes doses de l’agoniste pour compenser pour l’effet de l’antagoniste
Comment se caractérise la courbe dose/effet en présence d’un antagoniste insurmontable vs sans?
L’effet maximal est réduit
Quel serait un type d’antagoniste surmontable? Et insurmontable?
Surmontable = compétitif
Insurmontable = in compétitif
Quels sont les deux grandes classes d’entités chimiques pour les RCPG?
Les ligands orthostériques et les ligands allostériques
Que comportent les ligands orthostériques?
Des agonistes complets, partiels et inverses et des antagonistes
Que comportent les ligands allostériques?
Des agonistes complets et partiels, des modulateurs allostériques et des “enhancers” allostériques
Définition agoniste inverse
Diminue l’activité basale d’un récepteur
Qu’arrive-t-il quand un agoniste inverse se lie au récepteur?
Le ligand amène le récepteur dans la conformation Ri (inactif) et le système est redistribué
L’agoniste inverse a-t-il une plus grande affinité pour la forme active ou inactive du récepteur?
La forme inactive
Ecq un agoniste inverse augmenterait ou diminuerait le rythme cardiaque?
Il le diminuerait
Vrai ou faux
Il n’y a que des agonistes partiels et pas d’agonistes inverses partiels
Faux, il y a aussi des agonistes inverses complets et partiels
Vrai ou faux
La plupart des antagonistes sont en réalité des agonistes inverses.
Vrai
Definition agoniste neutre
Ligands qui reconnaissent les formes actives et inactives. Ne changent pas l’équilibre
Dans quels cas peut-on utiliser un agoniste inverse en clinique?
Les récepteurs a1-adrénergiques sont des proto-oncogènes, donc réduire leur activité aide à traiter le cancer.
Dans le syndrome de Cushing, il y a activation constante du système B-adrénergique, donc l’agoniste inverse aide à réduire les symptômes.
Definition agoniste Protéan
Agoniste qui active un récepteur mais moins efficacement que la forme spontanée
Il peut changer de forme et d’apparence
Tend à rendre l’activité moyenne (diminue si initialement élevé et vice versa)
Definition agonistes biaisés
Un agoniste est dit « biaisé » lorsque sa liaison avec le récepteur induit une conformation du récepteur qui mène à l’activation d’une partie des voies de signalisation du récepteur par l’intermédiaire d’un seul effecteur (protéine G, arrestine) sans activer d’autres effecteurs.
Vrai ou faux
Un ligand biaisé active toutes protéines G d’un récepteur couplé à la protéine G.
Faux, il active un signal dépendant d’une seule protéine G
Vrai ou faux
Un agoniste biaisé peut activer une voie cellulaire sans en activer la voie de l’arrestine.
Vrai, et le contraire est vrai aussi
Ecq les antagonistes affectent l’équilibre?
Non
Quel est un facteur qui peut influencer l’affinité d’un agoniste pour un récepteur?
L’environnement (ex présence de lipides)
Définition récepteurs de réserve
Fraction du « pool » total des récepteurs qui n’est pas nécessaire à
la réponse maximale ou submaximale (spare receptors). Tous les récepteurs ne sont pas occupés pour observer une réponse maximale.
Quels facteurs font varier la réserve de récepteurs?
La sensibilité d’un tissu et l’efficacité de l’agoniste
À quoi servent les récepteurs de réserve?
Permettrait de maintenir une persistance de l’effet des récepteurs lorsque le nombre total de récepteurs est diminué (effet tampon).
