PHYSIO 3 - SIGNALISATION HORMONALE Flashcards
dans quoi sont impliqués les messagers chimiques?
- développement embryonnaire
- différenciation sexuelle
- croissance
- métabolisme
- digestion
- régulation de la pression artérielle
- reproduction
- réponse immunitaire
- production de globules rouges
nommer quelques effets importants des messagers chimiques?
- stimulation/répression des genes
- stimulation de a libération d’hormones
- stimulation de la synthèse d’hormones
- altération de la perméabilité des memb plasmiques
- stimulation de la division cellulaire
- changements morphologiques
nommer les classes de messagers chimiques
hydrosolubles
- dérivés d’acides aminés (de tyrosine, de tryptophane)
- peptides
- protéines
liposolubles :
- hormones stéroidiennes
- hormones thyroidiennes
définition de la voie endocrine
- messagers libérés dans la circulation sanguine
définition de la voie paracine
- messager libérés dans le liquide interstitiel
- a une action locale
caractéristique d’un neurotransmetteur
- produits par des neurones
- libérés dans la fente synaptique
vont agir sur un récepteur postsynaptique
qu’est-ce qu’un récepteur?
protéine sur laquelle se fixe un messager chimique et qui déclenche alors une réponse biologique appropriée de la cellule
sur quels facteurs dépend la réponse cellulaire
- concentration de messager
- quantité de messagers vs récepteurs (les recepteurs sont saturables)
- affinité du messager pour le récepteur
nommer les différentes spécificités d’interaction messager-récepteur possibles
- un unique messager qui interagit avec un unique récepteur
- messagers qui peuvent interagir avec plusieurs récepteurs
- récepteur qui peut interagit avec plusieurs messagers
nommer les différentes formes actives des recepteurs
- monomère
- homodimère
- hétérodimère
definition monomère
recepteur constitué d’une seule proétine
def homodimère
complexe formé de l’agencement de 2 molécules du même type
def hétérodimère
- complexe formé de l’agencement de deux récepteurs différents
qu’est-ce qu’un récepteur membranaire
- protéine qui est actviée suite à l’interaction avec un messager
nommer les types de récepteurs membranaires
- catalytiques
- non catalytiques
nommer les récepteurs membranes catalytiques
- tyrosine kinase
- cytokine
- sérine/thréonine kinase
quels sont les principaux messagers du récepteur à tyrosine kinase
- insuline
- EGF
- FGF
quels sont les principaux messagers du récepteur à cytokine
- GH
- PRL
- cytokines
quels sont les principaux messagers du récepteur à sérine/thréonine kinase
- transforming growth factor (TGFβ)
- AMH (hormone anti-mullerienne)
nommer les récepteurs membranaires non catalytiques
- couplés aux prots G
- ionotropiques
quels sont les principaux messagers du récepteur couplé aux prots G
- ACTH
- LH
- sécrétine (etc)
quels sont les principaux messagers du récepteur ionotropique
- acétylcholine + autres neurotransmetteurs
def récepteur catalytique
- récepteur membranaire dont le domaine intracellulaire et doté d’un activité catalytique conférée par une enzyme
qu’est-ce qu’une kinase
enzyme qui catalyse le transf du groupement phosphate de l’ATP à :
- un acide aminé tyrosine (tyrosine kinase)
- une acie aminé sérine ou thréonine (sérine/thréonine kinase)
ce transfert se fait au niveau du groupement hydroxyle (OH) des AA
qu’est-ce que la guanylate cyclase
- enzyme qui catalyse la conversion du GTP en GMPc
structure des récepteurs à tyrosine kinase
composés de 2 parties :
- partie extracellulaire, qui réagir avec les diff messagers chimiques : possède une structure adaptée au messager (variable
- partie intracellulaire : fonction kinase du récepteur
caractéristiques des facteurs de croissance
- prots sécrétées par plusieurs types cellulaires
- agissent sur les cellules avoisinantes (paracinres) ou sur la cellule meme qui les prod (autocrines)
- plusieurs familles, dont chacune comporte pls membres (ex : EGF, FGF)
sur quoi les facteurs de croissance ont il un effet
- prolifération
- différenciation
- autres fonction cellulaires
sur quoi l’insuline a-t-elle un effet
- prolifération
- transcription des genes
- synth des prots, du glycogène, de slipdies
- métabolisme
- cycle cell
- transport du glucose
- etc
structure du récepteur à insuline
- de type tyrosine kinase
- homodimère même lorsqu’il n’est pas lié a l’insuline (= exception)
- hétérotratamère (deux sous-unités alpha, deux sous-unités beta)
- alpha : exclusivement extracellulaires
- beta : a la fois intra et extra cellulaire, correspondent a la partie du récepteur associée à la memb plasmique
comment est-ce que l’insuline active son récepteur
- le récpeteur est inactif en absence d’insuline
- l’insuline se lie a la portion extracellulaire du récepteur et cause un changement de conformation qui active ses fonctions kinases intracellulaires
expliquer le fonctionnement des récepteurs tyrosine kinase avec l’exemple de l’insuline
- liaison insuline/récepteur
- changement de conformation
- activation des fonctions kinases
- les fonctions kinases transphosphorylisent les sous-unités beta
- cela induit de nouveaux changements de conformation par modification covalence
- ces changements permettent a des prots dites adaptatrices d’interagir avec les tyrosines phosphorylées du récepteur (les istes phosphorylés deviennent des site de liaison pour les pots adaptatrices)
- les prots adaptatrices peuvent etre phosphorylées par la fonction TK des récepteurs et recruter d’autres prots
- activation de pls voies de signalisation
qu’est-ce que l’IRS + voie dans laquelle elle participe
- protéine adaptatrice qui se lie avec les récepteurs tyrosine kinases transphosphorylés
- l’IRS interagit avec la PI3K, qui phosphoprylera la PIP2, qui devient alors une PIP3
- la PIP3 interagira avec AKT pour prod des effets bio
qu’est-ce que la RAS + voie dans laquelle elle participe
- protine qui sera activée par une protéine adaptatrice elle-même activée par un récepteur tyrosine kinase
voie des MAP kinases:
- Ras phosphoryle Raf, qui phosphoryle MEK, qui phosphoryle ERK : cascade de phosphorylation
- la cible de ERK est un facteur de transcription qui controle l’expression des genes
RAF, MEK et ERK sont aussi des kinases, mais qui doivent elles mêmes etre phosporylées afin de devenir actives
structure des récepteurs sérine-thréonine kinase
- famille avec 2 type de récepteurs
- il y a toujours formation d’un hétérodimère avec les deux types de récepteurs (type 1 + type 2)
- possèdent une focntion sérine-thréorine kinase dans la partie intracell du récepteur
ligands des récepteurs sérine-thréonine kinase
- TGFβ
- AMH
mécanisme d’action récepteurs sérine-thréonine kinase (ex du SMAD)
- interaction récepteur/ligand
- activation du domaine STK du récepteur de type 2
- phosphorylisation du récepteur de type 1 par le récepteur de type 2
- activation du récepteur de type 1
- le type 1 va phosphoryler un facteur de transcription, le SMAD, présenté par le SARA, qui est ancré dans la memb plasmique
- le SMAD activé dorme un complexe contenant une SMAD partenaire (SMAD4)
- le complexe est déplacé au noyau
- modulation de l’expression de gènes
que sont les cytokines
- famille de messager chimiques
- incluent l’EPO, la GH, la pRL et les interleukines II
def interleukines
polypeptides produits par les cellules du syst immunitaire
def interféron
- messagers polypeptidiques prod par diff types de cellules en réponse a une infection virale ou bactérienne
structure des récepteurs de cytokines
- ne possèdent pas de fonction kinase
- associées a des tyrosines kinases (JAK)
- s’associent en homodimères
mécanisme d’action des récepteurs de cytokines
- liaison ligand/récepteur
- formation d’un dimère et changement de conformation
- transphosphorylisation des prots JAK par les récepteurs
- les JAK activés phosphorylisent les récepteurs, permettant aux STAT de s’y lier
- phosphorylation des STAT
- liaison de deux STATs
- transport du complexe STAT/STAT vers le noyaux
- régulation de la transcription génique
comment les SOCs interviennent-elles dans le mécanisme des récepteurs de cytokines
- codent pour des prots qui sont des inhibiteurs de la voie de signalisation :
- se fixent aux tyrosines phosphorylées des récepteurs ainsi qu’aux JAK phosphorylée
= inhibition de leurs actions
mécanisme de l’ADH (récepteur a prots G)
- dans a partie basale des cellules du tubule distal ou collecteur se trouvent des récepteurs à ADH
- le complexe ligand/récepteur active une prot G (adénylate cyclase) qui va synth de l’AMPc à partir d’ATP
- l’AMPc agit en tant que second messager et active la prot kinase A
- la prot kinase A augmente la quantité d’aquaporine au niveau apical de la cellule pour favoriser la rétention d’eau
structure des prots G (GPCR)
- comptent 7 domaines transmemb
- composés de trois sous-unités : 𝛼, 𝛽 et 𝛾
- dans la forme inactive, la sous unité alpha est lié au GDP
mécanisme d’action des récepteurs couplés aux prots G (GPCR)
- liaison messager(ligand)/récepteur
- interaction récepteur/prot G
- la sous-unité alpha de la prot G échange le GDP pour le GTP et devient alors active
- la sous unité alpha se dissocie des sous-unités beta et gamma
- la sous-unité alpha va ensuite interagir avec des prots effectrices (prots membranaires) et les activer
quelles sont les principales prots effectrices des prots G
- adényate cyclase
- phospholipase C
quel est le role des prots effectrices des prots G
- génèrent des seconds messagers (ex : AMPc) qui régulent une ou pls prots, induisant alors une rep biologique
- la prod de seconds messagers sert à amplifier le signal
processus d’amplification du signal des seconds messagers (prots G)
- un messager se lie a un récepteur
- plusieurs prots G sont activée
- ch prot G active une adénylate cyclase
- chaque adénylate cyclase génère des centaines de mol d’AMPc
- chaque mol d’AMPc active une prot kinase A
- chaque prot kinase A phosphoryle des centaines de prots
qu’est-ce que l’adénylate cyclase
- enzyme membranaire dont l’activité est modulée par les prots G
- activée par G𝛼-GTP
- la sous unité alpha de la prot G se lie a l’adénylate cyclase pour catalyser la conversion d’ATP en AMPc
quelles sont les cibles de l’AMPc
- prot kinase A
- certains canaux ioniques
- autres prots
structure de prot kinase A
- dimère
- chacune des deux parties est subdivisée en 2 sous-unités : catalytique C et régulatrice R
- chaque sous-unité R possède deux site ou peut se lier l’AMPc
fonctionnement (processus) des prots kinase A
- liaison de 4 AMPc (1/cycle de liaison R)
- activation des sous-unités catalytiques C, qui se détachent des sous-unités régulatrices R
- phosphorylation d’autres prots par les sous-unités C (CREB - expression des genes, enzymes - métabolisme, canaux - échanges transmemb)
décrire la voie du phosphatidylinositol
- un messager se lie a un récepteur
- plusieurs prots G sont activée
- ch prot G active une phospholipase C
- la phospholipase C hydrolyse un phospholipide membranaire (PIP2)
- formation de DAG et d’IP3
a. le DAG active la prot kinase C qui phosphoryle alors d’autres prots intracellulaires, induisant des rep biologiques
b. L’IP3 se lie au RE et permet l’ouverture d’un canal calcique ligand-dep, ce qui entraine la sortie de Ca dans le cytoplasme
- le Ca interagit avec la calmoduline, entrainant un changement de conformation
- la calmoduline active des prots kinase, provoquant des rep cellulaires variées
caractéristiques du DAG
- vient de l’hydrolyse de la PIP2 par la phospholipase C
- liposoluble
caractéristiques de l’IP3
- vient de l’hydrolyse de la PIP2 par la phospholipase C
- hydrosolule
combien de sites de liaison a la calmoduline
- 4
différence entre la voie de l’AMPc et la voie du phosphatidylinositol
- AMPc : prot effectrice de la sous-unité a = adénylate cyclase
- phosphatidylinositol : prot effectrice de la sous-unité a = phospholipase C
quelle sous unité de la protéine G activée par le récepteur induit les effets biologiques? comment?
la sous unité alpha, en activant soit une protéine kinase A ou une phospholipase C
comment fonctionne l’arret de la réponse biologique provoquée par les récepteurs couplés aux protéines G
- c’est la retransformation du GTP en GDP qui inactive la réponse biologique, en inactivant la sous-unité alpha de la prot G
- la sous-unité alpha des protéines G possède une activité GTPase relativement lente : cette hydrolyse lente permet le déroulement de la rxn biologique, mais aboutit à une inactivation de la sous-unité a, suivie de la restitution du complexe 𝛼𝛽𝛾
- toutefois, l’inactivation de la prot G ne suffit pas a l’arrêt de la rep biologique si de l’AMPc est toujours présent (messager secondaire qui induit pls effets biologiques)
- l’organisme possède des phosphodiesterases (PDE) pour résoudre ce problème : les PDE hydrolysent une liaison phosphodiester (AMPc -> ATP)
caractéristique des GPCR particuliers - récepteur de la thrombine
- le recepteur n’est pas activé par un ligand extra-cellulaire mais pas une portion du récepteur lui-même
- l’enzyme thrombine va couper le récepteur a un endroit précis, exposant des portions du récepteurs qui vont venir se lier a un autre site du récepteur : cette interaction entre 2 parties du recepteur permet son activation
en d’autres mots : le clivage de l’extrémité N-terminale des GPCR de type PAR par la thrombine expose un ligand intégré au récepteur
caractéristique des GPCR particuliers - structure + mécanisme d’action de la guanylate cyclase (ANF)
le récepteur ANF possède 2 formes :
- une forme membranaire activée par le FNA
- une forme soluble activée par le NO
récepteur inactif ->liaison FNA/récepteur -> récepteur active -> catalyse la transformation du GTP en GMPc -> activation de prots (ex : kinases)
comment peut on inactiver un récepteur membranaire?
- AC qui bloquent le messager
- Ac qui bloquent le récepteur
- antagonistes
- molécules qui bloquent la partie kinase
def ligand
molécule qui se lie de manière réversible (non covalente) a un récepteur et qui altère sa forme et son activité
def agoniste
ligand synthétique qui se lie a un récepteur et l’active (même rxn que le ligand naturel)
def antagoniste
ligand qui n’active pas un récepteur et qui bloque ou diminue l’effet d’un agoniste
caractéristique commune aux messagers se liant à un récepteur nucléaire
liposolubles
fonctionnement général des récepteurs nucléaires
- l’interaction récepteur/ligand crée un complexe qui entre dans le noyau et regule l’expression des gènes
structure générale des récepteurs nucléaires
il existe un domaine de liaison au ligand et un domaine de liaison à l’ADN
forment tjrs des dimeres
- homodimères pour les hormones stéroides
- hétérodimères pour les autres (dans ces cas, l’un des récepteurs est TOUJOURS le récepteur de RXR)
mécanisme d’action des récepteurs nucléaires
- activation du récepteur par le messager
- formation d’un complexe dimère de récepteur/ligand
- ce complexe interagit avec l’élément de réponse
- recrutement de coactivateurs qui vont activer (ou inhiber) la transcription d’un gene cible
le changement de conformation suite a la liaison avec le ligand est essentiel a l’interaction avec les coactivateurs!
nommer des sources de messagers
- hypothalamus
- hypophyse
- thyroide
- rein
- foie
- glandes pinéale
- glandes surrénales, etc
exemples de messagers hydrosolubles dérivés de la tyrosine
- dopamine
- noradrénaline
- adrénaline
exemple de messagers hydrosolubles dérivés de la tryptophane
- mélatonine
exemples de réponse cellulaire entrainée par les messagers
- sécrétion
- mod a la perméabilité memb
- activité enzymatique
- expression des gènes
- division cellulaire
quels sont les principaux types de récepteurs
- couplé a une prot G
- canal (ionotropiques)
- catalytique
- nucléaire
a quels type de recepteur se lient des molécules hydrosolubles
- membranaires : ne peuvent pas traverser la memb nucléaire
a quels type de recepteur se lient des molécules liposolubles
nucléaires : peuvent traverser la memb nucléaire et se rendre au noyau
qu’est-ce que l’autophosphorylation
processus par lequel un récepteur kinase phosphoryle un AA sur le même récepteur
qu’est-ce que la transphosphorylation
processus par lequel un récepteur kinase phosphoryle un AA présent sur le récepteur qui lui est associé (l’autre dans le dimère)
quel est le role des phospholipides membranaires dans l’action de l’insuline
- certaines phospholipides memb peuvent etre activée par le récepteur de l’insuline (tyrosine-kinase) et activer certaines voies de phosphorylation
- ex : PI3K phosphorylée en PIP3, qui active Akt qui cause des rxns biologiques
exemple de molécule utilisant les récepteurs de types cytokine couplées a JAK?
erythropoïétine
types d’anomalies des récepteurs membranaires
- récepteurs muté à activité augmentée (hyperactivation des voies de signalisation)
- récepteurs muté à activité diminuée ou défectueuse
- surexpression d’un gène
def anticorps
- glycoprot complexe constituée de deux chaines loudres et de deux chaines légère
- prod par les plasmocytes
- se fixent à des Ag pour former un complexe Ag/Ac
principaux mécanismes d’action Ac
- activation du complément
- neutralisation (empêchent l’Ag d’interagir avec sa cible)
quand utilise-t-on des inhibiteurs des JAK
maladies inflammatoires de l’intestin
associer le messager chimique au récepteur et médiateur correspondants - AMH
- récepteur : sérine-thréonine kinase
- médiateur intracell : SMAD
associer le messager chimique au récepteur et médiateur correspondants - erythropoïétine
- récepteur : associé à JAK
- médiateur intracell : STAT
associer le messager chimique au récepteur et médiateur correspondants - insuline
- récepteur : tyrosine kinase
- mediateur intracell : MAPK
qu’est-ce que la calmoduline
- protéine régulatrice ubiquitaire Ca2+-dépendant
- l’interaction entre le Ca2+ et la calmoduline entraine une chang de conf de la calmoduline qui lui permet d’interagir avec d’autres prots et de les activer (ex : prot kinase)
nommer les mécanismes permettant la fin du signal hormonal
- internalisation du récepteur
- prod de molécule inhibitrices (cytokine, ser/thr kinase)
- métabolisme (inactivation) du ligand et des seconds messagers
- inactivation des prots G
- desphosphorylation des prots phosphorylées
décrire la vie d’un récpetreur membranaire
down regulation :
- activation -> désensibilisation
- activation -> internalisation -> recyclage
- activation -> internalisation -> dégradation dans lysosome
up regulation :
- synthèse -> expression -> activation
quelle est la distinction entre up et down regulation
- dans le cas de la up-regulation, différents facteurs augmentent la synthèse des récepteurs
- dans le cas de down-regulation, l’activation du récepteur diminue sa présence au niveau de la membrane.
nommer des inhibiteurs des PDE et leur effet
- caféine
- théophylline
- sildénafil
- augmentation de l’activité de L’AMPc intracell
quelles sont les actions de l’aldostérone et leurs effets
- augmentation de la quantité de canaux ENaC : favorise l’entrée de NA+ dans les cellules du tubule rénal
- augmentation de la quantité de pompes à Na+ : favorise le mouvement du Na+ vers les capillaires
= réabsorption Na+
exemple de molécule utilisant des récepteurs nucléaires
- aldostérone
- cortisol
- hormones sexuelles
- etc
def récepteur nucléaire
- facteur de transcription dont l’activité est régulée directement pas un messager
dans quelle situation les récepteurs nucléaires sont ils des cibles thérapeutiques
pour le traitement de maladies dont la progression est stimulée par les hormones sexuelles
- ex : récepteurs a estrogènes qui stimulent la division cellulaire dans les cellules cancéreuses du sein
comment peut-on contrôler des récepteurs nucléaires?
par antagonisme seulement
quels récepteurs possèdent un domaine catalytique
- guanylate cyclase
- s/t kinase
- t kinase
quels récepteurs ont un mécanisme d’action qui compte une étape au cours de laquelle ils subissent une phosphorylation.
- cytokine (JAK)
- S/t kinase
- t kinase
quels récepteurs phosphorylent une prot intracell (autre que la portion intracell du récpeteur)
- s/t kinase
- t kinase
quels récepteurs entrainent la prod (directe ou indirecte) de seconds messagers
- guanylate cyclase
- couplé au prot G
quels récepteurs sont directement resp de l’augmentation de la perméabilité memb
- ionotropique
