RCPG Flashcards
Quelle est la diffrence majeure entre les RCPG et les récepteurs ionotropiques?
La vitesse d’action
- Ionotropique: ACTIONS RAPIDES DES NTS,
• Sont les exécuteurs des réponses : augmentation de conductance
• Les fonctions «récepteur» et «effecteur» sont combinées dans une seule protéine
• Activation et signalisation se font en un seul pas
• Actions ordre de millisecondes
• Localisation habituellement postsynaptique
RCPG: ACTIONS LENTES DES NTS
• Ils modulent les réponses ionotropiques
• Le récepteur et l’effecteur sont des protéines différentes
• Implique une étape de transduction d’information entre activation et réponse
• Actions ordre de secondes ou minutes
• Largement distribués dans la cellule
Que sont les RCPG? (6)
i) La plus grande famille de protéines membranaires codées par le génome humain:
• env 800 gènes + épissage alternatif
• env ¼ des gènes codent pour des récepteurs dont la fonction reste inconnue
ii) Plus grande famille de protéines membranaires avec fonction signalétique (Nb: sont le double de tous les canaux confondues)
iii) Constituent la cible de env 30% des drogues thérapeutiques sur le marché (agissent directement ou indirectement)
iv) Activés par une grande diversité de stimuli extracellulaires (lumière, Ca2+, odorants, phéromones, petites molé et prot)
v) Utilisent les protéines G hétérotrimériques (Gaby) comme transducteurs des signaux (donc RCPGs)
vi) Ils ont tous la même structure de base (7TMRs)
Quelle est la structure de base des RCPG?
C terminal intracell
N terminal extracell
3 boucles intra et 3 boucles extracell
N et boucles extracell servent à reconnaitre stim
Boucles intracell et C terminal sont impliqués dans activation de signalisation intracell et sensibilisation
Quelle est la 1re étape de l’activation des RCPG?
Occupation
- Classe A (Rho; reconnaissent des petites molécules)
Ligands: monoamines (NE, DA), Ach, Adenosine, opiacés
Ligand logé a l’intérieur des domaines transmembranaires
- CLASSE B (Adhésion-Sécrétine; reconnaissent des protéines)
• Récepteurs activés par des hormones peptidiques (glucagon, VIP, calcitonine, PTH, PACAP)
• Récepteurs possèdent Nterminal globulaire avec multiples ponts S-S conservés
• Liaison implique surtout les domaines extracellulaires, et de façon secondaire les domaines transmembranaires
N terminal agit comme couvercle pour pas que le ligand s’en alle
- CLASSE C (Glutamate)
• Cette classe inclue mGluRs, GABABRs
• Les récepteurs dans cette classe forment des dimères constitutifs
• Le site du ligand orthostérique (Glu, GABA) est complétement extracellulaire et est formé par un domaine «venus fly-trap» dans la portion N-terminale
Quelle est la 2e étape de l’activation des RCPG?
a) activation du récepteur
Implique des changements de conformation au niveau des domaines TM3, TM5 et TM6
Domaine transmemb 3 relié au domaine 4 par la boucle 2, domaines 5 et 6 sont liés par la boucle 3
Partie transmemb 6 se sépare du récept lors de l’activation donc boucles 2 et 3 se séparent grandement et ça donne l’info à la prot G pour pouvoir être activé
b) activation de la protéine G
Le récepteur modifié par l’agoniste active la protéine G et provoque l’échange de GDP par GTP
S-u alpha a domaine GTPase et une hélicase, GTP ou GDP sont entre hélicase et GTPase donc pour avoir activation faut faire de la place pour que GDP sorte et GTP rentre, ya C terminal parle avec le récept pour transférer l’info d’activation et N terminal sur le beta gamma qui est mod par acétylation pour maintenir les prot G sur la memb près du récept
B et y forment un dimère obligatoirement pcq si non ya pas assez de stabilité pour que ce soit fctionnel
C terminal de gamma est aussi acétylé pour maintenir à la memb
Compare le complexe inactif de l’actif
Dans forme inactif, récept pas occupé par ligand, boucles 2 et 3 sont fermées et prot G est à proximité mais rien se passe
Quand agoniste contact récept, ya aug d’espace entre boucles 2 et 3 et C terminal de alpha rentre dans le creux, ya aussi changements de la portion hélicase de alpha, elle se met en arrière de GTPase donc ouvre espace ou GTP et GDP se logent donc ya espace por avoir échange de GDP et GTP
Une fois GTP lié, portion hélicase revient pour garder GTP en place donc prot alpha est pu capable de bien reconnaître dimère beta gamma, ya pu l’interface parfaite donc ya séparation pour que les su puissent interagir avec effecteurs et ya signalisation, chaque s-u a des effecteurs diff
Signalisation finit quand alpha et dimère reviennent ensemble quand alpha hydrolyse GTP en GDP par sa GTPase (catalytique) et prot est inactive
v de r de la GTPase est pas si grande donc ya autre prot reg qui aug v de GTPase pour pouvoir avoir +eurs réactions des RCPG
Comment on étudie la dynamique de la protéine G?
On a regardé les RCPG dans des cell vivantes
essai de proximité: on a des prot d’intérêt qu’on tag pour voir si sont proches ou loin, ya donneurs d’É; luciférase qui dégrade un substrat la selantrasine pour prod de la lum, si ya une prot proche qui peut absorber É ya transfert d’É, l’accepteur c’est la GFP
Si prot change de confo et tags se séparent y’aura transfert d’É, sinon non
Quand on met agoniste, récept et prot G deviennent actifs donc luciférase va se rabattre avec l’hélicase et s’éloigner de la N terminale de gamma donc ya dim du ratio
Permet de mesurer t pour que prot G deviennent active: 300ms (vie moy du changement), le pic de PA est 0.5 ms et tout le PA est moins de 5 ms donc on voit la grande diff entre les 2 types de signalisation
Comment se font l’interaction ligand récepteur et le cycle d’activation de la protéine G? (6)
- Les RCPGs sont activés par une panoplie de stimuli
- Les site de liaison pour ligands orthostériques se trouvent dans le N-terminal, boucles extracellulaires et domaines transmembranaires (DTMs), selon le ligand
- L’activation du récepteur par un agoniste implique des changements de position des DTMs 3,5,6
- La réorganisation des DTMs ouvre un creux entre les boucles intracellulaires 2 et 3; ce creux est occupé par le C-terminal de Ga qui s’active pour échanger du GDP par GTP
- La liaison de GTP sur Ga sépare cette sous-unité du dimère Gby
- Séparées l’une de l’autre, la sous-unité Ga et le dimère Gby agissent directement avec des effecteurs enzymatiques ou des canaux
Quelle est la 3e étape de l’activation des RCPG?
Réponse cellulaire
Est médiée par des effecteurs qui répondent aux sous-unités Ga et les dimères Gby de la protéine G
Ga: Effecteurs enzymatiques Gas: stim AC Gai/o/z inhibe AC Gaq/11 stim PLC Ga12/13 active petites prot G Rho
Gby: Effecteurs E
Activent AC, PLC et PLA
Canaux: kir3.1/3.2 et kir3.1/3.4 sont activés, Cav2.1 et 2.2 sont inhibés
Les effecteurs enzymatiques des protéines G modulent les niveaux de 2nd messagers
Les systèmes de signalisation par second messagers sont organisés comment?
En paliers
1er palier de signalisation = hormone ou NT, récept sont stim
2e palier = interaction ligand récept, quand récept est activé, transducteur = prot G qui active effecteurs qui prod seconds messagers qui prod des molé; agissent sur qqchose pour prod une rép cell (effecteurs secondaires)
Comment Gas et Gai/o/z contrôlent l’activité de l’AC?
AC = prot memb (E) formée par un tandem de 5 DTM reliés par des loops intracell et N et C terminals intracell, pourtion cata de l’AC est cytoplasmique définie par domaine C terminal et loop intracell ,ya site pour ATP qui sera formé en AMPc, ya sites pour Mg qui aug activité, ya site pour phospholine qui aug activité et ite pour reg par Galpha s et i
AC prend l’ATP et cyclise l’ATP en AMPc
L’AMPc agit ou interagit avec la portion reg de la PKA qui est cytoplasmique inactive par interaction entre portions cata et reg, AMPc lie portion reg pour libérer la portion cata qui va aller lier pleins d’autres prot: GPCRs (desensibilisation), Na+ channels (activation), Ca+2 channels (activation), GluR1-Ser845 (facilitates LTP), CREB (+ transcription)
Les phospho‐diestérases dégradent d’AMPc et arrêtent la signalisation
Les AKAP font quoi?
Rassemblent les différentes composantes de la cascade AMPc
Aident à localiser et intégrer la signalisation AMPc
Signalisation sera plus organisée donc plus rapide
• AKAP79/150 est exprimé dans le cerveau et forme un complexe avec AC 5/6, PKA et phosphatase PP2B (calcineurine)
• Ancré à la membrane par son interaction avec phospholipides
• Interagit avec des protéines synaptiques SAP97 et PSD95 qui la localisent aux densités postsynaptiques et en proximité des canaux AMPA ou NMDA
• Ainsi AKAP79/150 permet à la PKA de réguler rapidement la phosphorylation et la
fonction des canaux synaptiques
• Suppression d’ AKAP79/150 dans l’hippocampe cause: Perte de LTP et Défauts de mémoire
Que sont les PLC?
Les PLC sont des effecteurs enzymatiques activés par les sous unités alpha des protéines Gaq/11
- PLC est activé par Gaq/11 active
- PLC active reconnait PIP2 à la membrane et le transforme en DAG…
- …et IP3
- IP3 Libère Ca+2 des compartiments intracellulaires
- Dans le cytosol la PKC reconnait le Ca+2 libéré mais pour devenir complètement activée doit…
- … aussi lier le DAG qui est resté à la membrane
- L’activité PKC optimale requiert DAG ainsi que des phospholipides membranaires. Donc, la forme active de ces PKCs est à la membrane
Les PKC les plus communes (conventionnelles) sont dépendantes de quoi pour leur activation? et les nouvelles et atypiques?
Les PKC les plus communes (conventionnelles) sont dépendantes du Ca+2, DAG et PL membranaires pour leur activation
+ ya Ca2+ et P lipides, + PLC est active
si ya juste P lipides la PLC est moins active
Ya d’autres prot kinases qui sont nouvelles qui ont changement du site que lie Ca2+ donc nécessite pas Ca2+ mais nécessite PL et DAG
Les atypiques ont pas de site Ca2+ et DAG est atypique donc nécessite juste PL
En même temps que les 7TMRs déclenchent la signalisation ils activent quoi?
En même temps que les 7TMRs déclenchent la signalisation ils activent des mécanismes de désensibilisation qui vont la limiter
Quand on active un récept, on stim sont effet mais on active aussi des régulateurs
Des kinases phospho les récept soit le C terminal ou la 3e boule intracell
La conséquence de la phospho est l’aug de l’affinité pour la beta arrestine et le récept se découple des prot alpha beta gamma et c’est la désensibilisation pour fermer la signalisation
Beta arrestine est aussi une pto d’échafaudage pour enlever le récept de la memb et le séquestrer vers des endosomes donc une grande partie des ligands qui sont pas lipidiques pourront pas agir sur le récept
Rendu dans l’endosome, soit le récept va être dégradé ou recyclé