Élément postsynaptique Flashcards
Qu’est-ce que l’unité synaptique fctionnelle?
• La structure et l’organisation moléculaire des éléments présynaptique et postsynaptiques
doivent être parfaitement coordonnées.
• Permettre un appariement fonctionnel entre la machinerie qui libère les neurotransmetteurs et celle qui les reçoit
• L’unité synaptique fonctionnelle inclut aussi les prolongements gliaux.
Il y a une balance subtile à trouver entre la permanence de ces structures (stabilité) mais on veut aussi avoir de la plasticité (marge de manoeuvre pour que pré et post syn puisse changer pour adapter les syn aux besoins
On veut stabiliser les structures mais pas les figer
Quels sont les éléments du cytosquelette?
o 3 composantes principales
• microtubules
• neurofilaments
• microfilaments
o Composition variable en fonction des compartiments neuronaux et du stade de développement
o Le cytosquelette n’est pas rigide, plutôt équivalent à des polymères en solution gel)
Que sont les microtubules? (7)
o Assemblage de dimères α-tubuline + β-tubuline
• Formation de protofilaments
o Structures polarisées
• 10-15 protofilaments = microtubule
• ~24-25 nm de diamètre
o Structures dynamiques/instables
o Rôle dans le transport axonal (2-5 μm/s)
Que sont les neurofilaments?
o 3 sous unités principales
• NF Low (NF L) 68 kDa
• NF Medium (NF M) 150 kDa
• NF High (NF H) 200 kDa
+
internexin (système nerveux central)
ou peripherin (système nerveux périphérique)
3 s-u ont structure commune avec: tête, corps et unité C-terminale qui est le sidearm
Tête et corps sont très conservés, c’est le sidearm qui diffère vrm (long pour hight et court pour low)
S-u s’assemblent pour former monomères s’assemblent pour former dimères et protofilaments et protofilaments s’assemblent pour former le NF
o Sidearms: Structure en goupillon
sidearms forment contacts entre les NF pour créer une structure et sert aussi à connecter avec d’autres prot du cytosque ou de l’int de l’axone
o NF = Composante la plus abondante du cytosquelette (3-10 fois plus abondants que les
microtubules)
o Déterminants pour le diamètre axonal et propriétés électrophys
Que sont les microfilaments?
• Brins polymérisés de monomères d’actine
• Structures très dynamiques
Interactions entre filaments d’actines (compossantes du cône) et des MT qui donnent la forme au cône de croissance et le permet de contracter et d’avancer, donne mobilité au cône
Mobilité du cône est aussi important pour la plasticité à l’âge adulte
L’organisation de l’actine est variable selon le compartiment neuronal
• Remodelage de l’actine dépend de l’activité
Rôle dans l’ancrage
Comment des mutations du cytosquelette cause des maladies?
Ya énormément de mutations et dysfctionnement dans les éléments du cytosque et qui causent énormément de maladies donc si on fuck le cytosque on a des graves conséquences sur le fctionnement neuronal
Cause alzheimers
Tau = la principale prot d’interaction avec les MT dans le neurone mature, dans bcp de taupathies mmais surtout alzheimer on peut avoir hyperphospho de la prot qui cause des accumulations de prot tau et un désassemblage des MT, les conséquences sont dévastatrices
Quels sont les mécanismes d’ancrage?
La répartition des récepteurs à la surface des dendrites est vrm pas aléatoire, c’est très ctrlé pour optimiser la transmission neuronale
Chaque type de récept est accumulé dans des zones de très haute densité du même récept
C’est via les interactions avec le cytosque que ces zones sont créées
Les interactions avec le cytosque et l’ancrage est diff selon le type de syn
Syn glut: ya des éléments de stabilisation des éléments pré et post syn, ya les neuroligines en postsyn et la betaneurexine en présyn qui se rejoignent pour assembler pré et post syn, ces 2 prot sont transmemb avec un très large domaine extracell qui permettent l’enteraction entre les 2 prot, interaction extrêmement spécifique et peut être déstabilisée par la toxine du venin de la veuve noire
La toxin du venin de la veuve noire (l’alpha-latrotoxin) se lie à la neurexine. Lorsque liée, elle induit une relâche massive de NT pcq les prot servent pas qu’à attacher les cell ensemble mais aussi lie le cytosque qui cause la relâche de vésicules
PSD95 est très important pour les neuroligines et sert à ancrer les récepteurs NMDA
C’est via les domaines PDZ que les intaractions se font, les prot qui contiennent ce domaine sont les plus abondantes des fentes syn
= composant majoritaire de l’échafaudage post syn
o L’échafaudage protéique permet de regrouper des partenaires spécifiques et fonctionnellement importants
La liaison à PSD95 permet de lier le NMDAR à une prot senseur de Ca2+ qui va activer une cascade de rép cell suite à ‘entrée de Ca2+
Homer couple les récept métabotropiques aux récept IP3 qui permettent de déclencher une cascade de signalisation
o Ces partenaires sont distincts en fonction du type de synapse, ex. dans les syn gaba la PSD est remplacée par la gephyrine
Comment se fait la distribution non uniforme des récepteurs?
Jction neuromuscu: organisation hexagonale des denstés prot, ya niveau d’organisation prot vrm pas aléatoire, des éléments préésyn sont spécifiquement placés p/r à des éléments post syn
Ya une ultrastructure plus complexe et structurée das post syn que présyn
Les clusters présyn sont alignés avec ceux en post syn, organisation vrm pas aléatoire, ya structure
La localisation des AMPAR sont aussi organisés en clusters
Au sein d’un élément d’une paire de pré et post syn, les vésicules, prot d’échafaudage pré et post syn et les récept forment des nanocolonnes (regroupement de tous les éléments pré et post syn qui permettent la neurotransmission)
Nanocolonne = 80nm
o Les divers types de récepteurs à une même synapse ne sont pas distribués de manière aléatoire.
o Impacts fonctionnels importants:
• Niveau d’activité synaptique
• Fréquence et durée de l’activité synaptique
Interactions avec cytosque se font via prot d’échafaudage qui déterminent positionnent des éléments
L’arborisation dendritique de chaque neurone reçoit des inputs de bcpp de types diff de neurones
L’organisation fine des récepteurs est à mettre en lien pour les inputs que les neurones reçoivent, glut vont sur épines et GABA vont à côté des épines
Il faut que le cytosque et prot d’échafaudage permette agrégation des éléments importants pour la transmission glut à certains endroits et GABA à d’autres endroits
Comment se fait l’insertion/le retrait et la mobilisation des récepteurs?
Les radeaux lipidiques
o Microdomaine membranaire dont la composition lipidique est altérée :
• Cholestérol
• Sphingolipides
o Deux formes principales:
• Radeaux lipidiques planaires (flotilin)
• Cavéoles (cavéoline)
o Associés au cytosquelette
o Permet de grouper récepteurs et effecteurs pour favoriser la neurotransmission
o Permettrait le retrait des récepteurs/effecteurs
• Indépendant de la clathrine
• Dépendant de la dynamine
• Trafic intracellulaire de vésicules/cavéosomes
o Insertion de nouveaux récepteurs
• Exocytose
• Recyclage
• Diffusion
Ya des fractions diff de récept AMPA, une fraction qu’une large portion est en dehors des épines dendritiques et peuvent se déplacer et une autre fraction qui est immobile
Permis d’identifier bcp de caté de récet, des très mobiles, des récept confinés et des récept piégés
Selon l’hypothèse actuelle, la diffusion des récepteurs AMPA à la surface dendritiques serait passive avec des mvmts aléatoires (Browniens)
o Bloquer la diffusion des R AMPA bloque la potentialisation à long-terme
Quel est l’élément glial pour les récepteurs?
Dans l’élément pré et post syn ya le 3e partenaire qui est la glie qui est imp pour la recapture, recyclage et réapprovisionnement de glut et la balance ionique pour la modulation des syn
La MEC permet aussi des interactions entre pré et post syn
o Coordination des structures pré et post nécessite l’arrimage avec la glie
• Recapture de neurotransmetteur
• Balance ionique
• Modulation synaptique
Qu’est-ce qu’un récepteur ionotropique?
o Regroupement de sous unités qui forment des entités multimériques
o Diversité des R selon la composition des sous unités
o Confère des propriétés uniques
• Perméabilité
• Conductance
Qu’est-ce qu’un récepteur nicotinique à l’ACh?
4 domaines transmemb, pentamère, 2 alpha, une gamma et une beta et soit une delta ou une epsilon
sites de liaison entre alpha et gamma et entre alpha et delta
o 17 sous unités du nAChR
• α1-α1 0
• β1-β 4
• γ
• δ
• ε
L’assemblage variable des diff s-u (pleins de compositions diff) a une très grande utilté pcq ça confère diff propriétés (ex perméa) aux récept et aussi certains récept sont insensibles à la bungarotoxine et d’autres sont sensibles, la toxine lie le site de l’ACh
Les diff s-u permet de diversifier les types de rép évoquées par le récept (I post syn changent en fction des diff s-u)
Dans le SNC ya diff assemblages dans diff régions cérébrales donc les mutations sont liées à diff maladies
Selon les s-u on peut changer la perméa du récept donc change la fction du récept
L’impact que le changement des s-u a est très grand puisque change bcp des I post syn
Quels sont les récepteurs glutamatergiques ionotropiques?
o Nommés en relation avec leurs agonistes respectifs
• AMPA
• Kainate
• NMDA (N méthyl D aspartate)
Quels sont les récepteurs AMPA?
Structure de s-u similaire pour tous les récept, très grand domaine N terminal qui forme 2 domaines importants:
1. site de liaison du glut formé par C terminal
2. site pour modulation (fction moins bien connue) formée par N terminal
AMPAR et NMDAR sont des tétramères
Grande diversité des s-u formant les récept canaux sensibles au glut
o Sous unité GluR2 (ou GluA2) du récepteur AMPA, GluR2 caractérisé par la présence d’une arginine (R) dans le pore du canal (M2), Les trois autres sous unités contiennent au même endroit une glutamine (Q), La présence ou l’absence de la sous unité GluR2 influence la perméabilité aux ions du canal :
• GluR2 présente : pas de perméabilité au Ca 2+
• GluR2 absente : perméable au Ca 2+
Quand on a des récept AMPA perméa au Ca2+ les impacts snot importants ex sur excitotoxicité et signalisation intracell
o AMPA sans sous-unité GluR2 (donc sans R) devient sensible aux polyamines endogènes :
• Blocage du canal lorsque dépolarisé
• “Rectification” de la courbe courant-voltage
o Mesure de la rectification permet d’évaluer la proportion de R AMPA contenant la sous-unité GluR2
Quels sont les récepteurs NMDA?
Tétramères, structure très similaire aux AMPA (2 domaines extracell)
Propriétés diff, sites de régulation
o Récepteurs NMDA
• Perméabilité élevée au Ca2+
• Sites de regulation: Zn2+ et glycine/D-serine
• Dépendance au voltage : Mg2+
• Associé à des mécanismes Ca2+-dépendants
o Propriétés variables en fonction de la composition en SU
o Sous unite GluN3 (NR3) retire la sensibilité au magnésium (pu de blocage au Mg+ donc perd la détection de coincidence (plasticité))
o Récepteurs NMDA gliaux possèdent la sous unité NR3 donc peuvent utiliser le récept NMDA pcq le pot des glie est très hyperpola et ya pas de PA doc c’est imp pour que les glies aient cette s-u
