interaction ligands Flashcards
définition d’un récepteur
généralement une proteine qui active ou inhibe un effecteur en présence d’un agoniste
La forme d’un récepteur peut être: (4)
- soluble
-incorporé dans la membrane
-associé à des membranes
-associé à d’autres structures tel que l’ADN
Pourquoi les récepteurs sont une cible thérapeutique importante
elle représente 40%-50% des médicaments commercialisés
Les récepteurs ont une ______ dans laquelle le ligand vient se fixer avec des interactions très spécifiques
poche
Role général d’un recepteur
proteines qui vont medier l’action des substances endogènes comme les neurotransmetteurs, les hormones, etc…
Les roles des recepteurs peuvent également être: (4)
- des enzymes inhibé par des agents pharmacologique
- des proteines de transport tel que Na+/K+/ATP-ase
- des proteines structurales comme la tubuline
Est-ce que toutes les molécules actives agissent sur un récepteur ?
non, puisqu’un anti-acide par exemple agit directement sur le pH et ne passe pas par un recepteur
Définition d’un ligand
une molécule qui se fixe sur une molécule cible, Substance biologiquement active qui exerce sont action via un recepteur
Est-ce que tout les ligand exerce leur action via un recepteur
Non, par exemple anestesique gazeux
Agoniste
Induit une réponse biologique lorsqu’il se lie au recepteur
Agoniste totale
Induit la réponse biologique la plus importante
Agoniste partiel
Capable d’induire un effet mais moins efficace qu’un agonuste total
Antagoniste
Se lie au recepteur mais incapable d’induire une activation=il interfere avec la liaison entre une molécule active et le récepteur
Agoniste inverse partiel
Réduit la répose de base, mais moins efficace que l’agoniste inverse
Agoniste inverse
Réduit la réponse de base
Les deux paramètres important dans l’interaction entre le ligand et le recepteur
l’affinité du ligand pour le recepteur et l’efficacité du ligant a induire une réponse
Dans quel domaine s’inscrit l’Affinité d’un ligand pour son récepteur
domaine de liaison
Si une molécule s’associe “fermement” avec un récepteur
elle a une forte affinité
Efficacité
Si une molécule, en se liant au récepteur, induit une réponse cellulaire
L’affinité correspond à la concentration d’agoniste qui:
induit 50% de la réponse maximale
Qu’est-ce que le signal d’entré
le stimulus initial
Quels sont les 3 types de modification de la réponse
Transduction, amplification, modulation
exemple de système d’amplification
Proteine G
Étudier l’Affinité
Module simple
Étudier efficacité
Module complexe
comment sépare-t-on les ligands marqués qui sont liés des ligands marqués non liés?
- Centrifugation
- Dialyse
- Chromatographie
- Filtration
la plus rapide est la filtration par un appareil à filtration
Comment fonctionne l’Appareil à filtration
- On place une membrane dans l’appareil qui retiendra les cellules ou membranes et tous les ligands marqués qui sont liés aux membranes/cellules.
-Toutes les molécules marquées ou non, qui ne sont pas liées ne seront pas retenues sur le filtre = seront acheminées vers les déchets.Compteur ß ou g
À quoi servent les études de liaisons
- Connaître l’affinité du ligand pour un récepteur
- Connaître le nombre de sites de liaison
- Stoïchiométrie de la liaison (nombre de ligands pour un récepteur)
- Identification des sous-types de récepteurs
- Détermination de la quantité relative de chaque sous-type
Critère qui définissent une liaison spécifique
-Réversibilité
-Affinité
-Saturabilité
-Stéréospécificité
Critèere de réversibilité
Liaisons non-covalentes !!!!. Les forces de liaison qui
interviennent entre le ligand et le récepteur sont constituées
par des liaisons de Van der Waals, des liaisons hydrogènes
(pont hydrogène) et des liaisons ioniques. Des liaisons de plus
grande énergie s’opposeraient à la réversibilité de la liaison.
Force éléctrostatiques
Attraction entre des charges opposées
Liaison hydrogène
L’hydrogène est partager entre des atomes éléctronégatifs
Forces de Van der Waals
Fluctuations dans le nuage des éléctrons de molécules opposées polarisées entre des atomes voisins
Vrai ou faux : La plupart des médiateurs physiologiques et des médicaments
agissent de façon réversible
vrai
Liaisons hydrophobes
Rapprochement de groupement polaires pour exclure les molécules d’eau
Étude de la liaison spécifique des ligands
Récepteurs purifiés, fragments membranaires, cellule isolé
Études fonctionnelles des récepteurs et caractérisation des ligands
fragments membranaires, cellules isolé, organe isolé, organisme complet
Quels sont les trois niveaux de reversibilité
Liaison réversible (la plupart des ligands physiologiques et pharmacologiques)
Liaison quasi irréversible (Composés toxiques ex: venin) Il est très difficile de déplacer le ligand de son récepteur.
Liaison irréversible (surtout utilisée dans un contexte d’études structurales).
si la réaction se fait dans un volume de 1 ml, une
fois l’état d’équilibre atteint, il y a aura autant de ligands qui se fixent
aux récepteurs, que de ligands qui se détachent des récepteurs.
Si l’on augmente le volume de la réaction à ce moment,
disons à 100 ml, sans changer le nombre de récepteurs ou la quantité
de ligands, qu’arrive-t-il
le temps qu’un ligand libre vienne s’associer à un récepteur va augmenter parce que la distance entre les deux est plus grande. Il y aura donc moins de ligands associés à un récepteur à tout moment. Néanmoins après un certain temps, un nouvel état d’équilibre sera atteint, mais le nombre de molécules liées sera moins grand dans 100 ml que lorsque la réaction avait lieu dans 1 ml (si on ne change pas le nombre de récepteurs et de ligands)
En général, lorsque l’affinité d’un ligand pour un récepteur
est _____, plus la concentration du ligand dans le corps est _______.
- forte
- faible
Dans cette expérience nous avons un ligand radioactif qui lie le récepteur.
La concentration de ce ligand radioactif est stable. Plus on ajoute un ligand
non radioactif________
moins de ligands radioactifs vont lier le récepteur jusqu’à
un minimum.
Que veut dire si la quantité de ligands bleu pour deplacer 50% des ligands radioactif est plus petite que la qt de ligands verts
le ligand bleu a une plus grande affinité pour le recepteur
Comment determiner le pourcentage des différents sous-types dans une préparation
VOIR SCHÉMA DANS DIAPO
On commence à déplacer le sous-type de récepteur qui a la meilleure affinité pour le ligand. Par la suite, on peut déplacer le deuxième sous-type qui a une affinité plus faible. Le saut représente la quantité de chacun des sous-types.
Saturabilité
Les sites de laisions spécifiques ont un nombre limité donc le recepteur peut etre saturé
Liaison spécifique
intéraction entre le recepteur et le ligand. Le nombre de recepteur est fini et donc saturable
Liaison non spécifique
Lorsque le ligand se fixe a un endroit différent d’un recepteur. Le nombre de site est non-spécifiques et donc non-saturable
À mesure que nous augmentons la quantité de ligand froid (non marqué)______
le ligand marqué est déplacé du récepteur
comment se fait une courbe de saturation
À l’Aide de deux série de tubes qui contiennent le meme nombre de recepteurs (sites de liaison). Dans la série 2 de tubes, nous ajoutons en plus, une concentration de ligand non radioactif, pour lequel le récepteur a de l’affinité, plusieurs fois supérieures à la concentration de ligand radioactif. Ainsi dans la seconde série de tubes, le ligand non radioactif devrait occuper tous les sites de liaison, ne laissant qu’au ligand radioactif la possibilité de lier les sites non spécifiques.
La première série de tubes permet d’avoir la liaison totale (spécifique + non spécifique) alors que la deuxième série de tubes permet de calculer la liaison non spécifique.
Comment calcule-t-on la courbe de saturation spécifique
La soustraction de la courbe totale et de la courbe de liaison non spécifique nous permet de calculer la courbe de saturation spécifique.
Que peut on determiner par cette courbe de saturation
Kd et le nombre de sites de liaison (Bmax)
C’est quoi le Kd
la concentration de radioligand requise pour occuper 50% de la population totale des récepteurs
Plus la valeur de Kd est______, meilleure est l’affinité du ligand pour les sites de liaison spécifique.
petite
Critère de stéréospécificité
Pour la plupart des médicaments, un isomère optique est plus actif que son énantiomère. Par exemple la l-adrénaline présente une affinité 50 fois supérieure à celle de la d-adrénaline pour les récepteurs alpha-adrénergiques.
Isomère
composés chimiques qui sont constitués du même nombre d’atomes, mais dont la disposition de ces atomes dans l’espace est différente.
Cas de la kétamine
La (S)kétamine et la (R)Kétamine ont des propriétés différentes. La (S)Kétamine possède des propriétés analgésiques et anesthésiques alors que la (R)Kétamine est associée à des effets hallucinogènes.
Nommer en ordre décroissant du niveau d’Affinité
Isoprotérénol: 50 nM
Epinéphrine: 900 nM
Norépinéphrine: 250 nM
Isoprotérénol: 50 nM
Norépinéphrine: 250 nM
Epinéphrine: 900 nM
Relation entre le Kd et le Bmax
lorsque la concentration de ligands radioactifs est égale au Kd (constante de dissociation), la quantité de ligand radioactif qui lit le récepteur est égale à la moitié du nombre total de récepteurs (Bmax/2)
Lorsque le Kd est petit, une quantité de ligand plus ____ est necessaire pour lié 50% des recepteurs et donc l’affinité est ______
- petite
- grande
taux d’occupation (Y)
le nombre de récepteurs occupés par un ligand sur le nombre total de récepteurs ou [LR]/Bmax.
Equations
- L* +R = L*R ; k1:association k2: dissociation
- [L] [R]/[LR] * k1= k-1 = Kd
- Bmax = [L*R] + [R]
- [L] Bmax / Kd + [L] = [L*R]
Équation du taux d’occupation
Y = [L]/ Kd + [L]
Si un agoniste a un Kd de 250 nM et une concentration de 750 nM. Le nombre total de récepteurs est de 500 fmol/mg. Quel est son taux d’occupation?
750/ 250+ 750 = 75%
Les antagonistes s’opposent à la réponse de la cellule ou du tissu à l’agoniste considéré
Vrai
Les antagonist possèdent une activité intrinsèque
faux
Les antagoniste produisent leurs effets par compétition avec l’agoniste pour le ligand
faux,Les antagoniste produisent leurs effets par compétition avec l’agoniste pour le site de liaison
Antagoniste chimique (irréversible)
Association avec le site du récepteur par l’intermédiaire de liaisons covalentes
Antagoniste compétitif
(surmontable) correspond à la fixation de l’Antagoniste au site de liaison de l’Agoniste= compétition. Lors de l’administration simultanée des deux, c’Est la concentration et l’Affinité qui vont determiné qui se liera au recepteur
Antagoniste non compétitif
(insurmontable) Correspond à la fixation de l’antagoniste sur un site de liaison distinct du site de liaison de l’agoniste. L’antagoniste non compétitif inhibe la réponse d’un agoniste indépendamment de sa concentration.
Antagosnite fonctionnel
Correspond à une interaction résultant en des processus biochimiques cellulaires distincts.(Exemple: sur une même cellule, l’agoniste d’un récepteur peut entraîner une contraction et l’agoniste d’un autre récepteur une relaxation:les deux agonistes ont des effets antagonistes).
Agoniste inverse
diminue l’activité constitutive (basal) d’un récepteur. La fixation d’un agoniste inverse induit un changement de conformation du récepteur qui était dans un état actif vers un état de repos. Ainsi l’équilibre est déplacé vers un état inactif et donc une diminution de l’activité de base.
Affinité sélective du ligand pour la forme inactive du récepteur le ligand amène le récepteur dans la conformation Ri et le système est redistribué
Antagoniste surmontable
caractérisé par un déplacement vers la droite de la courbe effet/concentration de l’agoniste, sans diminution de l’effet maximum.
Antagoniste insurmontable
caractérisé par une dépression de l’Effet maximum de l’agoniste induite par l’antagoniste
les antagoniste sont en fait des agoniste inverses
Faux, les agonistes neutres reconnaissent la forme active et au repos et ne change pas l’équilibre
Agoniste protean
Comme le shapeshiftting god proteus, cet agonist agit comme agonist lorsque l’Environnement est majoritairement quiescent (inactif) et agit comme antagoniste/agoniste inverse lorsque lenvironnement est très actif
agoniste “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.
Ex: Un ligand biaisé active un signal dépendant d’une seule protéine G alors qu’un ligand non biaisé activera toutes les protéines G.
A.K.A: Un ligand biaisé peut activer les voies d’une protéine G sans activer les voies dépendantes des arrestines et vice versa.
Recepteur de reserve
Fraction du « pool » total des récepteurs qui n’est pas nécessaire à
la réponse maximale ou submaximale (spare receptors).
Tous les récepteurs doivent être occupés pour observer une réponse maximale.
faux, Tous les récepteurs ne sont pas occupés pour observer une réponse maximale.
La réserve des récepteurs varie en fonction de:
la sensibilité du tissu et de l’efficacité de l’agoniste.
Role de la reserve des recepteur
effet tampon,persistance de l’effet des récepteurs lorsque le nombre total de récepteurs est diminué
si 20% des récepteurs sont requis pour une réponse maximale, l’antagoniste utilisé devra bloquer____ des récepteurs avant de pouvoir avoir un effet.
80%
