Signalisation cellulaire

Question 1

Étapes du principe de base d’un messager chimique (6)

Answer 1

1. Réception d’un stimulus par une cellule sécrétrice
2. Cellule sécrétrice synthétise le messager chimique
3. Sécrète le messager chimique
4. Capté par le récepteur de la cellule cible
5. Active des voies de signalisation intracellulaire
6. Engendre une réponse cellulaire (Fin du message)

Question 2

Nommer 5 exemples de réponse cellulaire lors du processus de signalisation

Answer 2

1. Sécrétion
2. Changement au niveau de la perméabilité de la membrane
3. Activité enzymatique
4. Expression des gènes
5. Divison cellulaire

Question 3

Nommer le rôle physiologique des messagers chimiques

Answer 3

Les messagers chimiques assurent la coordination des différentes fonctions du corps

Question 4

Expliquer comment sont classés les messagers chimiques

Answer 4

1. Par solubilité (hydrosoluble ou liposoluble)
2. Par leur classe chimique (Dérivés d’acides aminés, peptides, protéines, hormones stéroïdiennes, hormones thyroïdiennes)

Question 5

Nommer un exemple de messager chimique protéique et son rôle

Answer 5

Facteurs de croissance et cytokines qui sont des messagers chimiques (protéine)

Ils ont un effet sur la prolifération, différenciation et plusieurs autres fonctions cellulaires.

Question 6

Expliquer les étapes de la synthèse des messagers peptidiques (3)

Answer 6

1. Messager synthétisé sous forme de préprohormone dans le réticulum endoplasmique

2.Envoyer dans l’appareil de golgi sous forme de prohormone à l’aide d’une vésicule de transport

3. Quitte la cellule par exocytose, sous forme d’hormone active, à l’aide d’une vésicule sécrétoire suite à un stimulus (“release signal”)

Question 7

V/F: Certaines hormones peuvent générer différentes hormones ?

Answer 7

Vrai, par exemple le proglucagon va se différencier en différentes formes d’hormone active dépendant de la cellule dans lequel il est synthétisé (ex. pancréas: progucagon -> glucagon) (ex. petit intestin: proglucagon -> GLP-1)

Question 8

V/F: Les messagers liposolubles circulent librement dans la circulation

Answer 8

Faux, c’est plutôt les messagers hydrosolubles qui circulent librement dans la circulation alors que les liposolubles doivent être associés à une protéine de transport

Question 9

La synthèse des hormones stéroïdiennes (messager chimique): nommer le précurseur des hormones stéroïdiennes, exemples et endroit de la synthèse

Answer 9

-Les hormones stéroïdiennes sont dérivées du cholestérol (testostérone, estradiol, cortisol, aldostérone)

-Les enzymes de la stéroïdogénèse sont situées dans la mitochondrie et le RE lisse

Question 10

3 caractéristiques de la synthèse des hormones stéroïdiennes

Answer 10

Certaines enzymes peuvent être inhibées à des fins thérapeutiques

Elles sont sécrétées au fur et à mesure qu’elles sont synthétisées (pas d’entreposage)

Ils se lient à des protéines plasmatiques

Question 10

Distribution des récepteurs: expression des récepteurs

Answer 10

L’expression des récepteurs varie d’une type cellulaire à un autre

Une cellule peut exprimer plusieurs récepteurs différents qui peuvent contrôler ou non la même fonction cellulaire

Question 11

Nommer les 3 modes d’action des messagers chimiques

Answer 11

1. Autocrine: Le messager agit sur
   la cellule sécrétrice (sur lui-même)
2. Endocrine: Le messager emprunte la
   circulation pour agir à distance
3. Paracrine: Le messager agit
   sur une cellule à proximité

Question 11

Nommer les 4 types de récepteur membranaire

Answer 11

Récepteur pour messagers hydrosolubles:

a) Récepteur canal (ex: canal ionique
ligand‐dépendant)

b) Récepteur couplé aux protéines G
(GPCR)

c) Récepteur catalytique

Récepteurs pour messagers liposoluble:

d) Récepteur nucléaire

Question 12

Spécificité des récepteurs

Answer 12

Interactions messager-récepteur sont spécifiques, mais:

-Un messager peut interagir avec un messager différent mais qui lui est spécifique

-Un récepteur peut interagir avec plusieurs messagers d’une même famille

Question 12

Décrire le mécanisme d’action des récepteurs GPCR

Answer 12

1) Le messager se lie au récepteur

2) Le récepteur interagit avec une protéine G

3) Protéine G échange le GDP pour le GTP lorsqu’elle interagit avec le GPCR

4) La sous-unité alpha de la protéine G se dissocie des sous-unités beta et gamma (causé par la modification de conformation qui modifie l’affinité)

5) Sous-unité alpha liée au GTP se lie soit à l’adénylate cyclase ou au phospholipase C pour générer des seconds messagers qui régulent une ou plusieurs protéines dans le but de provoquer une réponse cellulaire

6) SI SE LIE À L’ADÉNYLATE CYCLASE:
a) catalyse la conversion d’ATP en AMP cyclique
b) AMP cyclique active la protéine Kinase A en se fixant à ses canaux ioniques
b) La protéine kinase A phosphoryle les facteurs de transcriptions (expression des gènes) OU enzymes (métabolisme) OU canaux (échanges transmembranairs)

6) SI SE LIE À LA PHOSPHOLIPASE C
a) Coupe un PIP2 (phsopholipide membranaire) en un DAG et un IP3
b) DAG active la protéine kinase C qui phosphoryle des protéines
ET
b) IP3 se fixe au canal ligand dépendant de CA2+ sur le réticulum endoplasmique qui contient
c) Le calcium sort et active la calmoduline
d) Calmoduline active la protéine kinase CaM dépendante qui lui permet d’intéragir avec d’autres protéines

Question 12

Activation des récepteurs

Answer 12

Un messager active son récepteur

Habituellement, les récepteurs libres sont inactifs jusqu’à ce que son messager vienne l’activer

Question 12

Nommer les 3 structures d’un récepteur catalytique

Answer 12

Portion extracellulaire: contient le site auquel se lie le messager

Domaine transmembranaire (GPCR en ont 7)

Portion intracellulaire: contient le domaine catalytique

Question 13

Nommer les 2 types de récepteurs catalytiques

Answer 13

1) Kinase: catalyse le transfert d’un groupement phosphate de l’ATP

2) Guanylate cyclase: Catalyse la conversion de GTP en GMP cyclique (second messager)

Question 14

Expliquer le mécanisme d’action du récepteur catalytique de type guanylate cyclase et un exemple

Answer 14

Le récepteur comprends un domaine intracellulaire qui catalyse la conversion de GTP en GMP cyclique. Le GMP cyclique peut ensuite jouer le rôle de second messager pour activer des protéines comme les kinases.

Seul récepteur guanilate cyclase est selui du facteur natriurétique de l’oreillette (coeur)

Question 15

Quels sont les 2 types de récepteurs kinases (récepteurs catalytiques)

Answer 15

1) Récepteur tyrosine kinase

2) Récepteur sérine-thréonine kinase

Question 16

Nommer les 3 types de phosphorylation qu’un récepteur kinase (récepteur catalytique) peut faire

Answer 16

1) Autophosphorylation: AA d’un même récepteur

2) Transphosphorylation: AA d”un récepteur auquel le récepteur est associé

3) Phosphorylation: Une protéine cible

Question 17

Expliquer le mécanisme d’action spécifique du récepteur de l’insuline (récepteur tyrosine kinase)

Answer 17

1. La liaison de l’insuline à la portion extracellulaire du récepteur cause un changement de conformation du récepteur qui active sa fonction kinase intracellulaire
2. Le récepteur sera ensuite phosphorylé par transphosphorylation des sous-unités Beta sur des tyrosines. (2 sous unités qui se phosphoryle chacune à l’aide de l’autre)
3. La phsophorylation du récepteur crée des sites de liaison pour des protéines adaptatrices (IRS et SHC) qui interagissent avec les phosphotyrosines des récepteurs.
4. Les protéines adaptatrices (IRS et SHC) liées au phosphotyrosines du récepteur sont phsophorylées par le récepteur (cascade de signalisation)
5. Grb2-SOS se lie à SHC qui va activer Ras qui active la voie des MAP kinases (résulte en une prolifération ou une transcription de gène)
6. PI3K se fixe à IRS qui va phsophoryler PIP2 pour former PIP3 pour que AKT (protéine kinase B) s’y fixe et active les protéines en aval

Question 18

V/F: La sécrétion de l’insuline est stimulée par le Glucose

Answer 18

Vrai

Question 19

V/F: L’insuline augmente l’entrée du glucose dans les adipocytes et les muscles lisses

Answer 19

Faux, L’insuline augmente l’entrée du glucose dans les adipocytes et les muscles striés

Question 20

V/F: Un homodimère est 2 molécules de récepteurs identiques qui s’sassocient ensemble et un hétérodimère est 2 molécules de récepteurs différents qui s’associent ensemble

Answer 20

Vrai

Question 21

Nommer 3 conséquences possibles d’une anomalie au récepteur tyrosine kinase

Answer 21

1. Surexpression qui cause sa surabondance
2. Récepteur muté à haute activité ou activité constitutive qui cause une hyperactivation des voies de signalisation
3. Récepteur muté à basse activité ou défecteuse

Question 22

Nommer 3 types de traitement ciblant les récepteurs kinase

Answer 22

1) Anticorps dirigé contre le messager: TNF (maladies inflammatoires)

2) Anticorps dirigécontre le récepteur (les “…mab”):
HER2 (cancer du sein)
EGFR (cancer du poumon)
TNFR (mal inflammatoires)

3) Inhibiteur de tyrosine kinase (les “…inib”):
HER2 (cancer du sein)
EGFR (cancer du poumon)

Question 23

Expliquer le mécanisme d’action général des récepteurs sérine-thréonine kinase

Answer 23

*Possède une fonction sérine-thréonine kinase qui réside dans la partie intracellulaire du récepteur

1) Une hormone active les récepteurs (ex: hormone antimüllérienne)

2) La formation du complexe ligand-récepteur entraîne un changement de conformation (formation d’un hétérodimère I-II) qui active l a fonction STK du récepteur de type II

3) Le récepteur de type II phsophoryle le récepteur de type I, ce qui active la fonction kinase du récepteur de type I

4) Une protéine Smad se fixe au type I

5) Le récepteur de type I activé phsophoryle le Smad

6) Le Smad phsophorylée s’associe au Smad4, qui se rend au noyau et régule l’expression des gènes cibles

Question 24

Nommer 3 facteurs qui distinguent les récepteurs de type sérine-thréonine kinase

Answer 24

• Complexe formé de deux types de récepteurs (I et II)
• Phosphorylation unidirectionnelle (II → I)
• Activation du facteur de transcription Smad

Question 25

Nommer 3 maladies différentes liées aux récepteurs sérine-thréonine kinase et leur cause

Answer 25

1) Récepteur muté
-Polypose familiale
-Hypertension pulmonaire

2) SMAD4 muté
-Polypose familliale
-Cancer pancréas

Question 26

Expliquer le mécanisme d’action général des récepteurs cytokines (couplés à JAK)

Answer 26

1) Liaison du ligand (ex: érythropoïétine)

2) Activation des JAK (tyrosine kinase intracellulaire)

3) Phsophorylation des récepteurs par les JAK activés

4) Ces sites phosphorylés servent de site de liaison pour un facteur de transcription (STAT)

5) JAK phsophoryle STAT

6) STAT phosphorylé forme un dimère avec une autre STAT phosphorylée où il module l’expression des gènes cibles

Question 27

Expliquer le mécanisme d’action général des récepteurs nucléaires

Answer 27

1) Messager diffuse au travers de la membrane plasmique

2) Messager interagit avec le récepteur nucléaire, ce qui l’active

3) Le récepteur nucléaire va se fixer à une séquence d’ADN qui reconnait de façon spécifique le récepteur

4) Le récepteur régule la transcription du gène

5) Active des protéines dans la cellule

Question 28

V/F: Les récepteurs nucléaires au contact d’un ligand stéroïdien devient un homodimère et au contact de d’autres molécules devient un hétérodimère

Answer 28

Vrai

Question 29

Pour quel type de maladie les récepteurs nucléaires sont-ils des cibles thérapeutiques ?

Answer 29

Les maladies dont la progression esr stimulée par les hormones sexuelles (ex: cancer du sein)

Question 30

Qu’est-ce que le taxomifène ?

Answer 30

Il est un antagoniste du récepteur d’oestrogène donc il se lie mais l’empêche d’adopter sa conformation active

Question 31

Comment mettre fin à un signal hormonal ?

Answer 31

1) Dégrader le messager

2) Internalisation/ Dégradation du récepteur

3) Production de protéines inhibitrices (Les STAT stimulent la production de SOCS qui bloque l’activation des STAT)

4) Inactivation protéine G

5) Inactivation du second messager (Ex: GLP-1 dans intestin pour diminuer appétit)