Structure et fonction des recepteurs PARTIE 2

Question 1

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Voies phospholipases

Phospholipases ? Presentes ou? Differents types?

Formes a partir de glycerol
(C3H8O3)

Answer 1

Phospholipases sont des enzymes qui hydrolysent les liaisons esters des phospholipides membranaires pour engendrer des seconds messagers lipidiques.

Phospholipases: Hydrolisent liaisons ester –> 2nd msgrs

Presentes dans la plupart des cellules des eucaryotes

Differents types: A1, A2, B, C et D.

Question 2

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Voies phospholipases

Reactions des differentes phospholipases?

Answer 2

1. PIP2 —-(Phospholipase C)—-> IP3 et diacyglycerol (DAG)
2. PC —- (Phospholipase A2)—–> Acide arachidonique —(cyclogenase)–> Prostaglandines

OU

PC —- (Phospholipase A2)—–> Acide arachidonique —(lipoxygenase)–> Leucotriènes

3. PC/PE — (Phospholipase D) —> Acide phosphatidique

Question 3

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase C, calcium, calmoduline, CAMK-2

Voie phospholipase C (IP3/DAG)

1. PIP2?

Dans cette cascade, proteine G se nomme Gq.

2. Explique voie PLC

Activation PLC genere 2 voies de signalisation: activation des canaux IP3R et Trp!

3. IP3?

Answer 3

1. Phosphate qui se situe dans membrane!
2. Hormone qui se lie a recepteur lié a membrane specifique active une proteine G. s-u G alpha active un effecteur: PLC qui va cliver le PIP2 (substrat) en IP3 et DAG, des seconds messagers.
3. IP3 va agir sur un canal recepteur dans la RE et va faire sortir le calcium du RE vers le cytosol.
   Certains calcium

Question 4

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase C, calcium, calmoduline, CAMK-2

1. Isoformes de la phospholipase?
2. Calcium dans RE fixés a quoi ? Calcium emmagasiné Ca dans reservoir avec quoi ?

Reponse soutenue via canaux calciques non selectifs qui sont inhibes par PKC et activés par IP3.

Answer 4

1. PLC- beta: activee par Galphaq (RCPG)

genere plus de IP3 que gamma

PLC- gamma : activee par Tyr-P (R. TK)

2. A calreticuline ou calsequestrine

avec pompe ATPase!

Question 5

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase C, calcium, calmoduline, CAMK-2

1. Signalisation calcique? Ca accumule ou et comment? Libere comment ? dans le cyto, fixe par quoi?
2. Calmoduline?

Answer 5

1. Le Ca2+ du cytoplasme est normalement accumulé (sequestré) dans les citernes du RE/sarcoplasmique par une pompe à Ca2+ (ATPase).

Il est libere instantanement sous l’action dun second messager: l’inositol triphosphate (IP3).

Dans le cytoplasme, le Ca2+ est fixé par la calmoduline, proteine d’une masse de 16680 faltons (143aa), proche de la troponine C.

2. Joue un role d’un recepteur calcique intracellulaire

4 sites de liaison pour le Ca2+

Question 6

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase C, calcium, calmoduline, CAMK-2

1. Complexe calcium-calmoduline?
2. Fonctions controlees par le Ca2+

Answer 6

1. Calcium agit via calmoduline qui possède des bras flexibles

Le complece calcium-calmoduline s’enroule autour de la proteine cible pr induire reponse physiologique

Interagit avec: a) Kinase des chaines legeres de myosine

b) Phophorylase kinase
c) CaM kinase 2 (nous interesse plus que les autres)
d) Phosphodiesterase

2. a) Transduction de signaux cellulaires
   b) Couplage excitation-contraction –> Muscles
   c) Couplage stimulus-excitation –> Nerfs
   d) Couplage excitation-secretion –> Glandes
   e) Cytosquelette
   f) Exocytose
   g) Metabolisme
   h) Cytotoxicité

Question 7

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase C, diacyglycerol, PKC

DAG? (2 acyl groups and a glycerol, remains in membrane)

Answer 7

Binds PKC.

Ajoute phosphate a proteine cible et les ions de calcium aident DAG a activer PKC et quand celle ci est activée, phosphorylation d’une certaine cible pr produire un reponse cellulaire.

C’est un produit de l’hydrolyse du phosphatidyl-inositol-diphosphate (PIP2) par la phospholipase C.

DAG formé reste a la membrane

DAG stimule la proteine kinase calcium dependante (PKC)

Il est phosphoryl. par la DAG kinase, ce qui arrete l’activation de la PKC

Question 8

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase C, diacyglycerol, PKC

Proteine kinase C

12 membres differents divisés en 3 familles ?

Answer 8

1. Conventionnelles: Ca2+ et DAG dependantes
2. Non-conventionnelles: DAG dependantes, Ca2+ independantes.
3. Atypiques: Ca2+ et DAG independantes.
   Celles ci sont activees par phospholipides a inositol (PIPs)

Question 9

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase A2, eicosanoïdes, COX

Acide arachidonique
(c'est un eicosanoïde)

Answer 9

Il est clivé de la membrane par PLC A2

Peut devenir soit prostaglandines H2 (precurseur) avec cyclo-oxygenase (COX)
Prostaglandines peuvent devenir Thromboxanes A2 (bad for the pr la bronchoconstriction

Question 10

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase A2, eicosanoïdes, COX

Eicosanoïdes ? (aussi les produits des acides arachidoniques)
pr sys immunitaire

Answer 10

1. composés vasoactifs
2. Derives de l’Acide arachidonique (20 carbones)
3. Prostaglandines, thromboxanes, leucotrienes
4. Agissent sur de courtes distances (paracrine, autocrine)

Question 11

Voies de signalisation intracellulaire -RCPG

Phospholipase A2, eicosanoïdes, COX

1. COX-1
2. COX-2

COX-3 decouvert recemment.

COX 1 et 2 ont la mm activité enzymatique.

Inhibiteurs: selectifs pr COX2 : Vioxx, Celebrex

Non -selectifs (agissent sur les 2): Aspirine, acetaminophen, ibuprofen.

Answer 11

1. a) Constitutif (present dans la plupart des tissus)
   b) Role de “house-keeping”
   c) Impliqué dans l’homeostasie tissulaire
2. a) Inductible dans les cellules inflammatoires
   b) Responsable de la production de mediateurs prostanoïdes de l’inflammation. (grande prod de prostaglandine, etc)
   c) Autres roles (SNC, Reins, Cancers??)

Question 12

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

1. Constitués de quoi ?
2. Caracteristique des extremités proteiniques intracellulaires ?
3. Ce sont des recepteurs à quoi ?

Activite enzymatique associée au recepteur lui mm, souvent dans la partie intracellulaire.

Answer 12

1. Constitus d’une ou plsrs s-u proteiniques transmembranaires
2. Extremite proteiniques intracellulaires sont caracterisés par un site enzymatique. e.g. activité tyrosine-kinase ou guanylase cyclase
3. Recepteur aux facteurs de croissance, à l’insuline, aux facteurs de mort cellulaire.

Question 13

Les recepteurs enzymes

1. 3 classes ?
2. Structure?

Extracellulaire: domaine riche en cysteine

Intracellulaire: Domaine tyrosine kinase

Answer 13

1. a) Recepteurs a activite Tyrosine kinase (TK) (classe la + importante)
   b) Recepteurs a activité serine/threonine kinase
   c) Recepteurs a activite Tyrosine Phosphatase
2. Un seul passage TM

Question 14

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Facteurs de croissance?

Answer 14

1. PDGF (Platelet-derived-growth-factor)

Synthetisé par les plaquettes, les cellules endotheliales et les cellules musculaires lisses (CML)

Existe sous forme de dimere

Lie deux recepteurs

Facteur chimiotactique et mitogenique pour les CML in vivo

2. EFG (Epidermal-growth-factor)

Est produit par plusieurs types cellulaires

Stimule croissance des cellules epitheliales (normales et transformees)

Regulierement associé a des cancers du sein

Favorisent croissance non controlee.

Question 15

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

1. Recepteur de l’EGF ? (Recepteur TK?)
2. Recepteurs TGFbeta?

Answer 15

1. Liaison du ligand -> DIMERISATION (Causée par EGF) -> Activation du recepteur

Autophosphorylation, un brin en phosphoryle un autre!
TK sont activées et prete a transferer des groupes phosphates

2. Le ligand lui mm est un dimere donc chaque partie du dimere lie deux recepteurs et on se retrouve avec un heterotetramere.

Question 16

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Recepteur a l’insuline

1. 2 s-u alpha extracellulaires?
2. 2 s-u beta?
3. Liaison de l’insuline a la s-u alpha ce qui entraine une augmentation de l’activite enzymatique TK de la chaine beta. Comment on appelle ca et ca fait quoi ?

Answer 16

heterotetramere relié par des ponts disulfures (joignent s-u alpha a s-u beta)

1. -Extracellulaires
   - Riches en residus cysteyls
   - Ponts disulfures entre elles
   - Glycosylees
   - Site de liaison de l’insuline
2. -Transmembranaires
   - Extremites amino-terminales assurent la liaison avec les s-u alpha
   - Une sequence de 23-26 aa en helice alpha traverse la bicouche lipidique
   - Portion carboxy-terminale est intracellulaire et porte le site enzymatique TK.
3. C’est une autophosphorylation qui maintient une activite enzymatique elevee et qui ne necessite pas la presence continue de l’agoniste et s’exprime envers d’autres substrats (famille des IRSs)

Question 17

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Particularités du recepteur a l’insuline

Differences avec les autres recepteurs TK?

Answer 17

1. Forme dimerique permanente (ponts disulfures)
2. Activite TK plus forte envers les substrats exogenes (familles des IRSs)

*** 3. IRS (Insulin receptor substrates) intermediaires essentiels pr la transmission des signaux (IRS1-4)

Question 18

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Effecteurs des recepteurs a activite TK

1. Interactions prot-prot?

Answer 18

1. Assurent la precision et la specifite des interactions entre les prot. de signalisation
   ex. Pour le receptuer PDGF-Rbeta, il y a au moins 8 molecules avec lequel il peut interagir via les differentes phosphotyrosines.

Question 19

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Domaines de reconnaissance des tyrosines phosphorylees

1. Domaine PTB (phosphotyrosine binding)?
2. Domaine SH2 (src Homology Domain 2)?

Answer 19

1. Reconnait phosphotyrosine Y-P dans la sequenece N-PX-Y-P.
   (asparagine-proline-aa-tyrosine phosphorylee)

Cette sequence est presente dans plusieurs recepteurs à activite TK.

2. Reconnait phosphotyrosine avec plus grande affinité que PTB

Specifite donnee par la sequence d’aa entourant la phosphotyrosine

Interaction prot-prot plus serree que PTB.

Question 20

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Domaine de liaison de phosphotyrosine (Domaine PTB)

Answer 20

1. Se retrouve regulierement sur des proteines qui servent d’adaptateur
2. Le domaine PTB lie des phospholipides acides qui pourrait impliquer un role dans la localisation membranaire.

Question 21

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

1. Structure du domaine SH2?
2. Proteines ayant un domaine SH2?

Answer 21

1. Nom qui vient de son homologie avec Src :SH

Le phosphate se lie profondement dans une poche du domaine SH2 (lien avec une Arg)

2. Src/Lck
Syp proteine tyrosine phosphatase
PLC-gamma
GTPase activating proteine (GAP)
P85 PI3-K
Grb2
Shc
Stat

Question 22

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Domaines de reconnaissance des tyrosines phosphorylees

Answer 22

Liaisons des proteines intracellulaires contenant des domaines SH2 à un recepteur activé de l’EGF

Les differents domaines (PIP aussi) SH2 vont reconnaitre differents regions tyrosines phosphorylees)

Question 23

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Autres domaines proteiques reconnaissance

Domaine PH (homologie a la pleckstrine)?

Answer 23

1. Motif d’environ 100 aa
2. Retrouvé dans plusieurs molecules: PLC, TK, facteurs des echanges nt, Proteines adaptatrices, proteines du cytosquelette;
3. Reconnait les phospholipides d’inositol specifiques
4. Sert au recrutement de la proteine a la membrane.

Question 24

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque

Autres domaines proteiques reconnaissance

Domaine SH3 (Src Homologie Domaine 3)?

**** 4 domaines prot-prot a se rappeler: SH2, PTB, PH et SH3.

Answer 24

1. Sequence d’environ 60 aa
2. Reconnait la sequence consensus riche en proline PXXP ou XPpXP
3. Present ds plsrs prot adaptatrices qui font le lien entre les differents elements d’une cascade de signalisation des recepteurs a activite TK.
4. Retrouvé egalement dans proteines du cytosquelette

Question 25

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque Petites prot G 1. Famille Ras ? 2. Famille (Rho, Rac, CDC42)? 3. Famille Rab?

Answer 25

1. Transmettent les signaux mitogeniques (substance ayant la propriété de déclencher une activation mitotique du noyau cellulaire ) des facteurs de croissance. 2. Relais des signaux des recepteurs de surface vers le cytosquelette d'actine (motilite cellulaire, division cellulaire) 3. Impliquée dans la regulation du traffic intracellulaire des vesicules de transport (Secretion d'hormone ou d'enzyme, affichage membranaire de canaux ou de transporteurs)

Question 26

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque Modulateurs de l'activite des petites prot. G 1. GEF (GEP)? 2. GDI? 3. GAP?

Answer 26

1. Interagit avec les petites prot. G liees au GDP Libere le GDP et forme un complexe binaire GEP Remplace le GDP par un GTP (forme GTP)(SOS, RasGRP,etc..) La plupart sont specifiques pr un ou des membres d'une famille. 2. Inhibe le niveau de base et celui de la dissociation stimulée par le GEP Garde la petite prot G ds sa forme liee au GDP (Rho GDI, Rab GDI, etc..) 3. Stimule l'activite GTPasique La plupart specifique pour chaque membre d'une famille Retourne la prot. vers sa conformation GDP (Ras GAP, Rab3 GAP, etc..)

Question 27

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque Differentes voies des MAPK

Answer 27

Hormones -> Facteurs de croissance -> Cytokines pro-inflammatoires -> Stress -> Hypertonicité, UV Organisés en cascades de phosphorylation Juste se rappeler que cest un cascade qui implique phosphorylations MAPKKK MAPKK MAPK

Question 28

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque Voies des MAP kinases 1. Que sont les MAP-kinases (ERK, JNK,p38)? 2. Comment s'activent les MAPK? 3. Fonctionnement de la MAPKK, MEK?

Answer 28

1. Prot- kinases qui catalysent la phosphorylation en Ser/Thr dans une sequence consensus Pro-X-Ser/Thr-Pro 2. Les MAPK s'activent les unes les autres en cascades: la MAP kinase est activee par une MAPKK, elle mm activee par une MAPKKK 3. Bi fonctionnelle et phosphoryle ERK sur Ser/Thr et Tyr.

Question 29

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque Cible des MAPK ?

Answer 29

1. Enzymes impliquees dans la synthese de prot. et du metabolisme cellulaire 2. Prot du cytosquelette 3. Facteurs de transcription

Question 30

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque MAPK et transcription 1. Regulation genique via quoi ?

Answer 30

1. Via les facteurs de transcription activés par la MAPK Proteines de regulation genique Activees par phosphorylation et transloqués dans le noyau ou elles se fixent aux squences regulatrices du gene visé pr en activer la transcritpion Comprennent c-Myc, c-Fos, et c-Jun.

Question 31

Recepteurs à activité enzymatique intrinsèque Voies des PI3 kinases 1. Role PI3K? 2. Qu'est ce la PI3K? 3 classes, Differents substrats, Differentes formes de regulation, 4 regions homologues (le domaine kinase est le mieux conservé)

Answer 31

1. Phosphatidyl inositol 3 kinase (PI3K) joue un role dans la reponse cellulaire a plusieurs recepteurs a activite TK et des RCPG (via beta gamma) 2. PI3K est une enzyme qui transfere un phosphate de l'ATP sur le carbone 3' de l'inositol des phosphatidyl inositol membranaires (PI, PIP, PIP2).

Question 32

Adaptation, survie ou mort 1. Necrose ? 2. Apoptose? Fais partie du cycle de vie cellulaire

Answer 32

1.Reversible swelling, Irreversible swelling (mitochondrial changes, chromatin pattern conserved), Disintegration (membrane breakdown) Rejet des contenus de la cellule vers ext. 2. Cell shrinking, nuclear changes and mitochondrial structure preserved, fragmentation, intact membranes, apoptotic bodies Bcp moins de composantes intracellulaires qui vont se retrouver a l'Exterieur

Question 33

Facteurs de mort cellualire 1. TNF ? 2. Fas ?

Answer 33

1. Associé a la membrane et clivé pr donner le fragment Soluble, proteine homotrimerique 2. Se retrouve a la surfce membranaire Homotrimerique Membre de la famille TNF/NGF Exprimé ds plsrs types cellulaires Impliqué dans l'apoptose

Question 34

Signalisation de l'apoptose Voie des recepteurs de mort cellulaire ?

Answer 34

Recepteur de mort cellualire -- activation = autoproteolyse--> Caspases initiatrices --- activite proteolytique--> Caspases effectrices ---activite proteolytique--> apoptose CASCADE DE PROTEOLYSE

Question 35

Dialogue entre les voies de signalisation Integration du signal 1. Chaque cellule est programmee pr quoi? 2. Repond de quelle maniere?

Answer 35

1. pr repondre a une combinaison de signaux | 2. Quantitative (A+B) ou qualitative : apoptose, differenciation, proliferation.