Physio-la signalisation hormonale Flashcards
Nommez des implications des messagers chimiques dans les fonctions du corps.
- Développement embryonnaire
- Différenciation sexuelle
- Croissance
- Métabolisme
- Digestion
- Régulation de la pression artérielle
- Reproduction
- Réponse immunitaire
- Production de globules rouges
Quels sont les 3 modes d’action des messagers chimiques?
- Mécanisme d’action endocrine (messagers libérés dans la circulation sanguine)
- Mécanisme d’action paracrine (messagers à action locale)
- Neurotransmetteurs
Qu’est-ce qu’un récepteur?
C’est une protéine sur laquelle se fixe un messager chimique et qui déclenche alors une réponse biologique appropriée de la cellule. (c’est une protéine avec laquelle interagit un messager)
Qu’est-ce que peut être un messager chimique?
- Acide aminé modifié
- Protéine
- Peptide
- Gaz
- Acétylcholine
- Hormone stéroïdienne
V/F: Les messagers chimiques hydrosolubles interagissent avec les récepteurs membranaires et les messagers chimiques liposolubles interagissent avec les récepteurs intracellulaires.
Vrai.
Nommez deux classes chimiques des messagers chimiques liposolubles et des exemples.
Hormones stéroïdiennes et thyroïdiennes
Exemples: hormones sexuelles, cortisol, vitamine D
V/F: Les hormones et les facteurs de croissance sont des messagers chimiques, mais les cytokines n’en sont pas.
Faux. Ce sont tous des messagers chimiques.
Décrivez les interactions possibles entre les messagers et les récepteurs d’une famille.
1- Une même famille de récepteurs peut interagir avec PLUSIEURS messagers de la MÊME famille.
2- Une même famille de récepteurs peut interagir avec JUSTE UN messager de la MÊME famille.
Qu’est-ce qu’un messager chimique?
C’est une molécule qui a pour fonction de transmettre un signal d’une cellule à une autre.
Expliquez le mécanisme d’action endocrine.
Les messagers sécrétés par des cellules du système endocrinien empruntent la circulation sanguine pour agir sur des cellules cibles situées à distance de la cellule sécrétrice. (mécanisme relativement lent)
Expliquez le mécanisme d’action paracrine.
C’est l’effet exercé par un messager sur une cellule située à proximité de la cellule qui a sécrété le messager (le messager n’emprunte pas la circulation sanguine). (mécanisme rapide, sur de courtes distances dans un même tissu)
Qu’est-ce que le mode d’action autocrine?
C’est l’effet exercé par un messager sur la cellule sécrétrice elle-même.
Qu’est-ce qu’un facteur de croissance?
Ce sont les messagers polypeptidiques qui agissent localement.
Qu’est-ce que la cytokine?
Ce sont les messagers polypeptidiques qui sont sécrétés par plusieurs types cellulaires différents et qui agissent selon un mode endocrine, paracrine et/ou autocrine.
Par quoi est caractérisée une interaction entre un récepteur et un messager?
Par une haute SPÉCIFICITÉ et AFFINITÉ.
V/F: Tous les messagers ne peuvent interagir qu’avec un seul récepteur d’une même famille, mais certains récepteurs peuvent interagir avec différents messagers d’une même famille.
Faux. La deuxième partie est vraie, mais certains messagers peuvent aussi interagir avec différents récepteurs d’une même famille.
V/F: L’interaction entre un messager et le domaine de liaison du récepteur correspondant entraîne obligatoirement un changement de conformation et le récepteur est alors dit “activé”.
Vrai.
Que permet l’activation du récepteur?
Ça permet de traduire le signal du messager en une cascade de réactions biochimiques dans la cellule cible.
V/F: Un messager interagit avec plusieurs récepteurs à la fois.
Faux. Un messager interagit avec un seul récepteur à la fois.
V/F: La plupart des récepteurs activés existent sous forme de complexes qui contiennent deux molécules de récepteurs.
Vrai.
Qu’est-ce qu’un homodimère et un hétérodimère?
Homodimère: complexe contenant deux récepteurs identiques
Hétérodimère: complexe contenant deux récepteurs différents
Par quel mécanisme les récepteurs deviennent-ils des homodimères ou des hétérodimères?
Dimérisation
La réponse cellulaire à un messager est fonction de quoi?
- La concentration de messager
- La quantité de récepteur
- L’affinité du récepteur pour le messager
V/F: Le changement de conformation entraîne la réorganisation de la partie intracellulaire du récepteur.
Vrai.
V/F: Une cellule peut exprimer différents types de récepteurs.
Vrai.
Qu’ont en commun l’histamine et la gastrine?
Ce sont deux messagers qui agissent sur le MÊME PROCESSUS. (les deux entraînent la sécrétion de HCl dans une cellule pariétale)
–> Ils sont associés à la MÊME RÉPONSE BIOLOGIQUE.
V/F: Une cellule peut avoir, par exemple, à la fois des récepteurs pour l’acétylcholine et l’insuline, même si ces deux messagers n’engendrent pas la même réponse biologique.
Vrai.
Nommez des exemples de fonctions cellulaires que les récepteurs activés peuvent contrôler.
- Sécrétion
- Expression des gènes
- Division cellulaire
- Activité enzymatique
- Perméabilité membranaire
Nommez 4 mécanismes d’action des récepteurs membranaires.
- Phosphorylation des protéines intracellulaires (récepteurs catalytiques)
- Interactions protéine-protéine
- Production de seconds messagers (récepteurs couplés aux protéines G)
- Récepteur canal (récepteurs ionotropiques)
Expliquez le mécanisme de synthèse de l’insuline.
1-Production de prépoinsuline
2-Convertie en proinsuline dans le réticulum endoplasmique
3-Transformée en insuline au niveau du Golgi
Qu’advient-il des récepteurs GLUT4 s’il y a moins d’insuline? Plus d’insuline?
Moins: Les GLUT4 sont stockées à l’intérieur de la cellule –> glucose entre moins
Plus: Les GLUT4 sont déplacées aux membranes –> glucose entre plus
V/F: Le récepteur de l’insuline est un récepteur tyrosine-kinase.
Vrai. C’est un récepteur qui possède une activité enzymatique.
Donnez des caractéristiques du récepteur de l’insuline.
- Hétérotétramère
- Chaque molécule de récepteur est composée de deux sous-unités (alpha et bêta)
- Le récepteur est inactif en absence d’insuline
- L’insuline se lie à la portion extracellulaire du récepteur
- Le changement de conformation du récepteur active sa fonction tyrosine kinase intracellulaire
- Il y transphosphorylation des sous-unités bêta
Qu’est-ce qu’un récepteur catalytique?
C’est un récepteur membranaire dont le domaine intracellulaire est doté d’une activité catalytique (enzyme).
Qu’est-ce qu’une kinase?
C’est une enzyme qui catalyse le transfert d’un groupement phosphate de l’ATP à un acide aminé tyrosine ou à un acide aminé sérine ou thréonine. (réaction = phosphorylation)
Qu’est-ce que la guanylate cyclase?
C’est une enzyme qui catalyse la conversion de GTP en GMP cyclique.
Quels sont les types de phosphorylation qu’un récepteur-kinase peut faire?
- Autophosphorylation: phosphorylation d’un acide aminé sur le récepteur lui-même
- Transphosphorylation: phosphorylation d’un acide aminé du récepteur auquel le récepteur est associé
- Phosphorylation: une protéine cible
Que sont les protéines adaptatrices dans le contexte des récepteurs de l’insuline?
Ce sont des protéines qui interagissent avec les tyrosines phosphorylées du récepteur de l’insuline.
Bref, le récepteur est phosphorylé, il y a changement de conformation pour que le récepteur puisse interagir avec les protéines adaptatrices intracellulaires, qui elles ont des sites de liaisons pour la tyrosine phosphorylée.
Ces protéines sont ensuite phosphorylées par le récepteur et recrutent d’autres protéines.
Quel type de récepteur est le récepteur de l’insuline?
C’est un récepteur de type tyrosine kinase.
Que sont les MAP kinases?
C’est un ensemble de protéines kinases qui ont des voies qui vont jouer sur des facteurs de transcription.
Où réside la fonction tyrosine kinase des récepteurs de type tyrosine kinase?
Dans la partie intracellulaire du récepteur
V/F: Les protéines adaptatrices recrutent d’autres protéines au complexe et activent diverses voies de signalisation.
Vrai.
Dans les récepteurs sérine-thréonine kinase, quelles sont les fonctions des deux domaines STK?
STK type 2: activer la fonction kinase du STK type 1
STK type 1: phosphoryler les protéines intracellulaires
Qu’engendre l’interaction du messager (ligand) avec le récepteur sérine-thréonine kinase (STK)?
Active le domaine STK du 2e récepteur
V/F: Dans les récepteurs de type sérine-thréonine kinase, la formation du complexe ligand-récepteur entraîne un changement de conformation qui active la fonction STK du récepteur de type 1.
Faux. Elle active la fonction STK du récepteur de type 2.
Quand est-ce que la fonction kinase du récepteur de type 1 est activée dans le cas des récepteurs sérine-thréonine kinase (STK)?
Lorsque le récepteur de type 2 phosphoryle le récepteur de type 1.
Que fait la protéine SARA?
Elle “présente” un facteur de transcription (SMAD) au récepteur de type 1, qui phosphoryle la SMAD.
Avec qui la SMAD phosphorylée forme un complexe? Où ce complexe est-il transloqué et que fait-il alors?
Complexe formé avec la SMAD4, une SMAD “partenaire”
Transloqué au noyau
Complexe module l’expression de gènes cibles
V/F: Les récepteurs de type cytokine possèdent une fonction kinase.
Faux.
V/F: Les récepteurs de type cytokine sont associés à des tyrosine kinases (JAK).
Vrai.
V/F: Les JAK activées phosphorylent les récepteurs.
Vrai.
Avec qui la STAT phosphorylée se lie-t-elle et que fait ce complexe?
Forme un dimère avec une autre STAT phosphorylée Dimère est transloqué au noyau où il module l'expression des gènes cibles
Quelles sont 3 anomalies des récepteurs membranaires?
1- Surexpression (abondance augmente, production accrue de récepteurs qui se trouvent à la membrane)
2- Récepteur muté à activité augmentée ou constitutive (hyperactivation des voies de signalisation, récepteur les stimule)
3- Récepteur muté à activité diminuée ou défectueuse
Nommer des exemples de pathologies reliées à des anomalies des récepteurs membranaires.
1- Surexpression: cancer du sein
2- Hyperactivation des voies de signalisation: cancer du poumon
3- Récepteur muté à activité diminuée ou défectueuse: achondroplasie
Que se passe-t-il lorsque l’ADH se fixe à son récepteur?
1- Augmentation de l’AMP cyclique
2- Phosphorylation de l’AQP2 (aquaporine 2)
3- AQP2 va aux membranes
4- H2O entre dans les cellules
V/F: Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) sont très nombreux et interagissent avec une grande quantité de messagers.
Vrai. Par exemple, ils interagissent avec:
- hormones hypothalamiques
- ACTH, FSH, LH, TSH
- glucagon, gastrine, sécrétine
- neurotransmetteurs
V/F: Les GPCR ont 5 domaines transmembranaires.
Faux. Ils en ont 7.
Donner les étapes du mécanisme de réaction des GPCRs.
1- Le messager (ou ligand) se lie au récepteur
2- Le récepteur interagit avec une protéine G
3- La protéine G échange le GDP pour le GTP
4- La sous-unité alpha se dissocie des sous-unités bêta et gamma
5- Les sous-unités alpha et bêta-gamma interagissent avec des protéines effectrices
Décrire la composition des protéines G.
- 3 sous-unités: alpha, bêta, gamma
- Forme inactive: sous unité alpha liée au GDP
- Interaction avec une GCPR entraîne l’échange du GDP pour le GTP et la dissociation du complexe 3 sous-unités
Quelles sont les principales protéines effectrices des protéines G?
- Adénylate cyclase (AC)
- Phospholipase C (PLC)
Que fait l’AMP cyclique?
- Active la protéine kinase A
- Se fixe à des canaux ioniques
Expliquez le mécanisme d’action de la protéine kinase A.
1- Complexe inactif: 2 molécules de la protéine (2 sous-unités catalytiques et 2 sous-unités régulatrices)
2- Ajout de 4 AMP cyclique
3- AMP cycliques se fixent aux sous-unités régulatrices
4- Libération des unités sous-catalytiques qui vont aller phosphoryler
Que génèrent l’adénylate cyclase (AC) et la phospholipase C (PLC)?
Ils génèrent des seconds messagers qui régulent une ou plusieurs protéines et qui engendrent une réponse biologique.
Par quoi est activée l’adénylate cyclase et que catalyse-t-elle?
Par la protéine G(alpha)-GTP
Elle catalyse la conversion d’ATP en AMP cyclique
Qu’est-ce que la calmoduline?
C’est une protéine régulatrice ubiquitaire (peut se trouver dans tous les différents types de cellules d’un être vivant) Ca2+ dépendante
Combien de molécules de calcium s’associent à la calmoduline?
4
Que permet l’interaction entre le calcium et la calmoduline?
Un changement de conformation de la calmoduline qui lui permet d’interagir avec d’autres protéines (comme protéine kinase)
Qu’est-ce que le DAG active?
La protéine kinase C
Qu’est-ce que la calmoduline active?
La protéine kinase calmoduline-dépendante
Dans quoi la thrombine a-t-elle un rôle?
Dans la coagulation sanguine et l’activation des plaquettes
Quelle est la particularité du GPCR de la thrombine? Expliquez le processus.
C’est une forme de récepteur activé par une partie même du récepteur
Le clivage de l’extrémité N-terminale des GPCRs de type PAR (protease-activated receptor –> thrombine est une protéase) par la thrombine expose un ligand intégré au récepteur
Que fait le récepteur de l’ANF, soit le facteur natriurétique de l’oreillette?
Ce récepteur est une guanylate cyclase dont la partie intracellulaire catalyse la conversion de GTP en GMP cyclique.
Il a une forme membranaire et une forme soluble, activée par l’oxyde nitrique
Qu’est-ce que l’internalisation du récepteur à la fin du signal hormonal?
Le récepteur lié à la membrane plasmique est internalisé à l’intérieur d’une vésicule.
Quelles sont 5 façons de mettre fin au signal hormonal?
1- Internalisation du récepteur
2- Production de molécules inhibitrices
3- Métabolisme (inactivation) du ligand et des seconds messagers
4- Inactivation des protéines G (GPCR)
5- Déphosphorylation des protéines phosphorylées
V/F: Un récepteur peut rester à la membrane, mais subir des modifications qui font en sorte qu’il ne peut plus répondre au messager par désensibilisation.
Vrai.
V/F: La sous-unité alpha de la protéine G possède une activité GTPase.
Vrai.
Qu’est-ce que la GTPase?
Une enzyme qui hydrolyse le GTP (convertit le GTP en GDP, sous-unité alpha devient inactive et se dissocie de la protéine effectrice)
Qu’est-ce qu’engendre l’hydrolyse lente du GTP en GDP?
- Inactivation de la protéine effectrice
- Reconstitution du complexe alpha-bêta-gamma
Que sont les phosphodiestérases?
Des enzymes qui hydrolysent une liaison phosphodiester
Hydrolyse de AMPc, GMPc ou les deux (ainsi inactivés)
Comment agit le viagra?
1- Bloque l’activité des phosphodiestérases (c’est un inhibiteur)
2- AMPcycliques ne sont pas désactivées
3- Activation de la protéine kinase G qui active la dilatation des vaisseaux sanguins = érection
Où est synthétisé l’oxyde nitrique (NO)? Quelle est son action?
Synthétisé par les cellules endothéliales
Diffuse dans les cellules musculaires et se lie à guanylyte cyclase pour engendrer un changement de conformation
Qu’est-ce qu’un SOCS?
C’est une protéine inhibitrice produite suite à l’action des cytokines par des gènes qui la codent et qui se fixe au récepteur pour bloquer son activité.
–> rétro-inhibition des récepteurs de cytokines par les SOCS
Quel est le mécanisme d’action de l’aldostérone?
- Agit au niveau des cellules rénales pour activer la réabsorption de sodium
- Plus d’aldostérone = plus de canaux ENaC = plus de réabsorption de sodium
Combien existe-t-il de récepteurs nucléaires chez l’humain?
50
V/F: Certains récepteurs sérine-thréonine kinase sont impliqués dans l’hypertension pulmonaire.
Vrai.
Quels sont les 4 traitements ciblant directement les récepteurs?
1- Molécule antagoniste –> qui interagit avec la partie extracellulaire du récepteur mais qui n’induit pas le changement de conformation (elle bloque le site au messager qui ne peut alors plus activer le récepteur)
2- Anticorps dirigé contre le messager
3- Anticorps dirigé contre le récepteur
4- Inhibiteur de tyrosine kinase
Où se fait l’action avec les récepteurs nucléaires?
Dans le noyau
V/F: Les récepteurs nucléaires ne forment que des homodimères.
Faux. Ils forment aussi des hétérodimères.
V/F: Les récepteurs nucléaires actifs sont toujours composés de 2 molécules de récepteurs.
Vrai.
Au niveau des récepteurs nucléaires, quel type interagit avec quoi?
Homodimères –> hormones stéroïdiennes
Hétérodimères –> autres messagers (RXR, récepteurs de la glande thyroïdienne, …)
V/F: Les interactions dans les familles de récepteurs nucléaires sont peu spécifiques.
Faux. Elles sont hautement spécifiques.
Avec les récepteurs nucléaires, lorsque l’homodimère/hétérodimère a interagi avec l’élément de réponse, que se passe-t-il?
Il y a recrutement de coactivateurs (CoA) et activation de la transcription du gène.
Les coactivateurs sont des protéines qui vont agir avec le récepteur et moduler la transcription du gène.
