Cours 9 - Récepteurs et signalisation 2 (complet)

Question 1

Vrai/Faux : le récepteur à activité enzymatique intrinsèque tyrosine kinase (RTK) est transmembranaire

Answer 1

Vrai, un seul passage transmembranaire

Question 2

Nommer l’exemple principal de RTK utilisé dans le cours et décrire sa structure

Answer 2

EGFR (EGF récepteur)

Travaillent en dimère (deux récepteurs ensembles)

Question 3

Décrire le modèle de dimérisation de l’EGFR selon ses régions intra, extracellulaire et transmembranaire

Answer 3

Extra : absence d’EFG (ligand), récepteur est monomérique. Lorsque EFG se lie, régions extracellulaires de deux récepteurs différents interagissent et se dimérisent.
ATTENTION : ce n’est pas le ligand qui induit la dimérisation, c’est l’interaction des régions extracellulaires des deux récepteurs

Trans : motif présent en N-terminal de cette région est important pour l’autophosphorylation induite par l’EGF

Intra : la dimérisation des domaines intras est asymétrique, la partie N-terminale d’un récepteur interagit avec la C-terminale d’un autre, les deux parties sont phosphorylés

Question 4

Quels sont les sites de phosphorylation du EGFR? À quoi servent-ils?

Answer 4

Les tyrosines, qui sont phosphorylées par transphosphorylation ou par d’autres tyrosines kinases solubles (TRUC : les récepteurs s’appellent tyrosine kinase…)

La phosphorylation de tyrosines spécifiques déclenche une signalisation intracellulaire correspondante

Question 5

Quels sont les deux moyens d’inhibition des RTK?

Answer 5

1) Inhibiteurs empêchant la liaison du ligand (compétitifs entre autres)
2) Inhibiteurs de l’activité tyrosine kinase du récepteur

Question 6

Comparer les RCPG (récepteurs couplés aux protéines G) et les RTK

Answer 6

Voir diapo 15 PDF cours 9

Question 7

Nommer les trois étapes du mécanisme de signalisation des RTK (après autophosphorylation)

Answer 7

1) Recrutement de protéines adaptatrices
2) Assemblage de complexes de signalisation
3) Activation des effecteurs

Question 8

Vrai/Faux : seule la stabilisation de la forme dimérique du RTK par un ligand est nécessaire pour déclencher le mécanisme de signalisation

Answer 8

Faux, il faut aussi que les domaines intracellulaires soient phosphorylés

Question 9

Comment les protéines adaptatrices font-elles pour interagir avec les récepteurs activés?

Answer 9

La phosphorylation du RTK attire les protéines, qui possèdent des domaines d’interaction protéine-protéine qui leur permettent d’intéragir

Question 10

Nommer tous les modules et domaines d’interactions protéiques liés aux RTK vus dans le cours

Answer 10

• PTB
• SH2
• PH
• SH3
• WW
• PDZ
• FYVE

Question 11

Donner la fonction des modules/domaines liés aux RTK vus dans le cours

Answer 11

SH2 : lie spécifiquement les tyrosines (Y) phosphorylées (Y-P), l’affinité de liaison pour les Y-P est plus élevée que pour les Y (d’où spécificité)

PTB : lie spécifiquement les motifs Asn-Pro-X-Tyr, doivent être en N-terminal pour une grande affinité

PH : lie fortement phospholipides de type phosphoinositol (PI) membranaires spécifiques. Protéines contenant ces domaines peuvent ainsi se relocaliser à la membrane dans le cadre d’une signalisation lipidique

SH3 et WW : lient des séquences riches en Pro de protéines cibles de la signalisation

PDZ : peuvent reconnaitre des lipides, des domaines C-terminaux ou des motifs internes de peptides cibles, donc lient des résidus hydrophobes de domaines C-terminaux protéiques, pour interaction protéine-protéine

FYVE : lien spécifiquement à phosphoinositols-3-P (PI3P)

Question 12

Quel(s) module(s) se lient directement au RTK?

Answer 12

SH2 et PTB

Question 13

Nommer les 4 voies de signalisation activées par l’EGFR

Answer 13

1) MAPK
2) PI3K
3) PLCy
4) JAK/STAT

Question 14

Décrire les trois étapes de la signalisation MAPK et ses fonctions

Answer 14

1) Recrutement des protéines adaptatrices Shc et Grb2 : Grb2 est une protéine adaptatrice qui sert à lier protéines de signalisation au récepteur activé, elle est activée par sa phosphorylation par le récepteur activé, elle induit la transformation de Ras-GDP vers Ras-GTP
2) Activation des Ras : les Ras sont des protéines G monomériques ou GTPases, elles sont activées par le cycle du GDP/GTP. Ras-GTP induit la signalisation par les MAPKs
3) Activation des MAPKs : les MAPKs sont les molécules effectrices. Il y a bcp de MAPK impliquées (notamment Raf, MEK et Erk)

Fonctions :
- Régulation de la transcription génique

Question 15

Schématiser le cycle de GDP/GTP à l’origine de l’activation des Ras dans la voie MAPK

Answer 15

Voir diapo 29 PDF cours 9

Question 16

Décrire la voie de signalisation PI3K

Answer 16

1) PI3K (kinase) est activée par le récepteur activé et phosphoryle le PIP2 membranaire en PIP3.
2) PIP3 peut ensuite activer l’Atk (sérine/thréonine kinase B) et PDK1 (autre kinase) qui elle aussi peut activer l’Atk, qui est donc l’enzyme effectrice

Fonction :

• Survie cellulaire
• Prolifération
• Différenciation
• Motilité
• Traffic intracellulaire

Question 17

Décrire les trois étapes de la voie PLCy

Answer 17

1) Recrutement de PLCy
2) Transformation des PIP2 membranaires en IP3 et DAG
3) Activation de PKC par DAG et entrée massive de Ca2+ induite par IP3 qui agissent comme effecteurs

TRUC : même principe que pour RCPG, mais autres effets différents

Question 18

Comment est-ce que la PLCy interagit avec le RTK?

Answer 18

PLCy possède 2 domaines SH2 et un SH3 entre un domaine PH, on se rappelle que SH2 peut lier les Tyr-P (qui sont présente sur un RTK activé)

Question 19

Schématiser généralement le mécanisme d’arrêt de la signalisation des RTK
(Ne pas faire de dessin, juste des mots liés en idéogramme)

Answer 19

Voir diapo 43 PDF cours 9

Question 20

Décrire la résistance des RTK à leurs inhibiteurs médiée par Axl dans le traitement du cancer

Answer 20

Axl est un récepteurs apparentés aux RTK qui compétitionne avec ceux-ci. Lorsque les RTK sont inhibés par un médicament, les Axl peuvent être surexprimés et, dans ces conditions, activer l’Atk (comme le RTK) ce qui mène à la progression du cancer.

Question 21

Décrire la voie JAK/STAT

Answer 21

1) JAK (tyrosine kinase) se lie au RTK activé
2) JAK induit phosphorylation de STATs (facteurs de transcription cytosoliques) qui migrent vers noyau et induisent voies de signalisation subséquentes surtout liées aux cytokines

Question 22

Quelle étape de la voie JAK/STAT est visée par les inhibiteurs

Answer 22

La phosphorylation des STATs par JAK

Question 23

Comparer structure et fonction des RTK versus récepteurs tyrosines phosphatases (RTP)

Answer 23

Structure :
- partie intracellulaire RTP contient deux domaines ; un pour l’activité enzymatique et l’autre pour la spécificité, l’activité et la stabilité des interactions protéiques

Fonction :
- RTP activés déphosphorylent protéines intracellulaires, pour les inactiver (généralement)

Question 24

Décrire le mécanisme d’activation et de signalisation des récepteurs sérine/thréonine kinase de la superfamille TFG-B (B = bêta)

Answer 24

1) Liaison du ligand au TFG-B de type II induit recrutement et phosphorylation d’un TFG-B de type I et leur dimérisation
2) Type I phosphoryle les Smads (facteurs de transcription considérés comme effecteurs de cette voie, peuvent être différentes combinaisons de molécules selon le ligand)
3) Smads forment un complexe avec Smad 4 pour transloquer au noyau

Question 25

Décrire le mécanisme d’activation et de signalisation des récepteurs guanylyl cyclase de la superfamille ANP

Answer 25

1) Liaison du ligand (ANP, BNP ou CNP, peptides natriurétiques) provoque la déphosphorylation du récepteur (NPR-A et B, C n’a pas de fonction enzymatique) qui est phosphorylé à l’état basal.
2) Cette déphosphorylation cause augmentation du GMPc, lequel contrôle l’activation de canaux ioniques, de kinases, de phosphodiestérases et de l’AMPc

Question 26

Vrai/Faux : les récepteurs nucléaires sont des facteurs de transcription

Answer 26

Vrai

Question 27

Nommer les deux localisations possibles des récepteurs nucléaires

Answer 27

1) Cytosol : récepteurs en complexe avec un inhibiteur qui se détache à l’activation
2) Noyau : récepteurs associés à l’ADN

Question 28

Décrire très généralement la structure des récepteurs nucléaires

Answer 28

Un domaine de liaison à l’ADN et un domaine de liaison du ligand.

Question 29

Décrire très généralement le mécanisme d’action des récepteurs nucléaires

Answer 29

Agissent en dimères (homo ou hétéro), chaque partenaire se lie à séquences d’ADN spécifiques (éléments de réponse) et exercent une régulation transcriptionnelle

Question 30

Quels sont les rôles des coactivateurs et co-régulateurs dans l’activité des récepteurs nucléaires?

Answer 30

Coactivateurs : ne lient pas l’ADN, mais contrôlent les différentes étapes du processus de transcription (décondensation chromatine, stabilisation polymérase, élongation, et autres), ne sont pas spécifiques aux gènes

Co-régulateurs : supportent activité du nucléosome et forment complexe transcriptionnel actif avec polymérase

Question 31

Nommer les 4 classes de récepteurs nucléaires

Answer 31

Classe 1 : de type stéroïdien

Classe 2 : de type RXR (en hétérodimère avec récepteur rétinoïde X)

Classe 3 et 4 : de type orphelin (ligand inconnu)

Question 32

Décrire (localisation, structure selon le cas, mécanisme) la classe 1 de récepteurs nucléaires

Answer 32

De type stéroïdiens :
- Principalement cytosoliques

Mécanisme : liaison de l’agoniste résulte en dimérisation, translocation au noyau et sa liaison à l’élément de réponse sur l’ADN. Complexe récepteur-ADN recrute ensuite autres protéines pour initier transcription.

Question 33

Décrire (localisation, mécanisme) la classe 2 de récepteurs nucléaires

Answer 33

De type RXR :

• Principalement nucléaires
• Souvent en complexe avec co-répresseurs lorsque pas de ligand

Mécanisme : similaire à classe 1, mais n’est pas obligé de lier son ligand dans tous les cas pour s’homo/hétérodimériser pcq autre récepteur du dimère peut agir comme modulateur allostérique.

Question 34

Décrire (localisation, structure selon le cas, mécanisme) la classe 3 et 4 de récepteurs nucléaires

Answer 34

De type orphelins :
- aucune idée de la location

Mécanisme : identique à classe 1

Question 35

Décrire les phénomènes de divergence et convergence des réponses cellulaires des récepteurs. Donner des exemples pour chacun

Answer 35

Divergence : un stimuli qui peut agir sur plusieurs voies de signalisation, dont la spécificité est assurée par la ségrégation des complexes impliqués
EX.
- Migration cellulaire ; ATR cause activation de 3 GTPases (Rac, Rho et Cdc42) qui modulent plusieurs voies de signalisation différentes pour induire la migration

Convergence : différents stimuli agissent sur la même voie de signalisation
EX.
- Contractilité cardiaque : récepteur M2 répond à acéthylcholine et B1 répond à isoprotérénol. Chacun de ces récepteurs modulent taux d’AMPc
- Calcium intracellulaire : RCPG activent Gq, PLCB, IP3, puis IP3R ; et RTK activent PLCy puis IP3. Les deux voies augmentent le Ca2+ intracellulaire