COMMUNICATION INTRACELLULAIRE

PRINCIPE DE LA TRANSMISSION CELLULAIRE, TYPE DE SIGNALISATION

RÉCEPTEUR MEMBRANAIRE COUPLÉS À UNE PROTÉINE G

TRANSDUCTION PAR SECOND MESSAGER

RÉCEPTEURS MEMBRANAIRE COUPLÉS À UNE ENZYME

FONCTIONNEMENT DES MÉDIATEURS

TYPES DE RÉCEPTEURS

ADAPTATION DE LA ©

communication intercellulaire assure bon fonctionnement de l'organisme et bonne adaptation aux ∆

  • communication via © de signalisation synthétisant des messagers (=ligands = médiateurs) extracell
  • © réceptrice dotée d'un récepteur protéique
  • ➡️ transduction ➡️ signal intracell
  • longue distance ↔️ médiateur émis à distance
  • courte distance ↔️ par contact au niveau de la MP ou par diffusion passive via "gap jonctions"

Endocrine

  • courant sanguin très grande distance
  • [messagers] faible (10^-8 mol)
  • lente (s ou min)
  • ex: hormones

Paracrine

  • Diffusion passive
  • [messagers] faible
  • ex: facteurs de croissance, cytokine

Autocrine

  • à la © elle même
  • ex: facteurs de croissance, cytokines

Neuronale

  • faible dispersion
  • [messagers] haute (>10^-4 mol)
  • très rapide (ms)
  • ex: neurotrametteurs (acétylcholine)

Soluble ou non soluble

= hydrophile

  • liaison récepteur extracell, action sur des prot préexistancte, messagers n'entrant pas dans la cellule
  • vitese dégradation rapide

= hydrophobe

  • liaison récepteurs intracellulaire, action sur l'expression génétique, entrer dans la © par diffusion
  • v degradation lente

Cycle de vie

exocytose/ © émettrice puis soit:

  • liaison recepteur
  • recapture et recyclage; rentrée © émettrice par endocytose pr y être stockée

notion de demi vie

Agoniste et antagoniste

Agoniste = réponse similaire à celle du ligand naturel

agoniste de l'Ach = nicotine

Antagoniste = ø de réponse intracellulaire; arrêt de la transmission du signal

Antagoniste de l'Ach = curare

Application thérapeutique pour empêcher la contraction des muscles

  • puis décurarisation ou déantagonisation par l'Ace grâce à la néostigmine ou sugammadex

ex:

  • Lévonorgestrel = agoniste de la progestérone (pullule du lendemain)
  • ß-bloquants = agoniste du récepteur ß-adrénergique
  • antihistaminiques = agoniste du récepteur de l'histamine

Récepteurs + médiateurs spécifiques

Un même médiateur peut induire des rep cellulaires ≠/ récepteur

peut induire survie, division, mort, différenciation

spécificité + variété pouvant ê du à un seul et même médiateur s/ ≠ récepteurs

muscle squelettique (exp nAChR= récepteur nicotinique) ↗️ contraction

muscle cardiaque (exp mAChR = récepteur muscarinique) ↘️ contraction

Cascade de signalisation

Type fonctionnels de médiateurs

Signal extracell ➡️ transduction du signal ➡️ cascade de molécules de signalisation intracellulaire:

  • 1/ transfert physique
  • 2/ modulation
  • 3/ amplification
  • 4/ distribution aux cibles spécifques

soit réponse rapide niveau cytosol (ms, s, min)

soit réponse lentes niveau noyau (min, h)

Hormones:

  • les polypeptidiques (solubles): peptiques, protéiques, glycoprotéiques
  • les non polypeptidiques: dérivées d'AA(majoritairement solubles), dérivées des lipides (hydrophobes!!)

Les facteurs de croissance; ex: TGFß

Cytokines ; ex: interleukine 1 ß (IL-1ß)

Neurotransmetteurs; ex: ACh

Gaz dissous; NO et CO

  • Traversent la MP
  • N'ont pas de récepteurs
  • si [...] trop ↗️ alors toxique
  • messagers locaux avec 1/2 vie de 5 à 10s

fonction= activation des macrophages du système immunitaire + relâchement muscle lisses

  • diffusion du NO = ↗️ gluanylate cyclase = ↗️ synthèse GMPc ➡️vasodilatation ➡️relaxation muscle lisses + pression vasculaire ↘️

4 classes avec des fonctions ≠

récepteurs nucléaires (intracellulaire) ➡️ transcription de gènes

récepteurs membranaires

  • couple à un canal ionique ➡️ flux d'ions, signal électrique
  • couplés à une protéine G ➡️ cascade intracellulaire (GTP)
  • couplés à une enzyme ➡️ activité enzymatique

ex du récepteur glucocorticoïde

Principe de second messager

Principe du communicateur

petites molécules de signalisation intracellulaire qui rep à un signal extracell

  • peuvent être synthétisées par prot cible enzymatique ou libérée par source intracell ↔️ amplification du signal
  • synthèse = activation d'un communicateur
  • petites molécules (GMPc, AMPc, IP3)
  • ions
  • lipides

communiczteur moléculaire = prot de signalisation intracell qui existe en 2 états; actif/inacif

  • situation initiale = état inactif
  • signal = passage prot état inactif ➡️ actif
  • signal 2 ➡️ inactivation retour état initial
  • médiateur du milieu extracell ➡️ protéine G ➡️ liaison protéine cible

Activation de la prot G et de la prot cible

Type de protéines cible de la prot G

Canaux ioniques

Enzyme membraniare

Phospholipases C

AMPc

GMPc

signal électrique

2nd messager

récepteur ancré ds la MP possède 7 domaines transmembranaires

prot G = HÉTÉROTIMÉRIQUE

  • α et ß+γ
  • récepteur R pas encore stimulé
  • activation récepteur
  • séparation complexe ß+γ de la SU α
  • activation prot cible (association)
  • inactivation prot G (Hydrolyse GTP en GDP, dissociation, réassociation)

Sous-type en relation avec la protéine cible

structure + spécificités variées

Chaque protéine G a une enzyme cible sur laquelle elle va pouvoir agir (une 20taine ds le corps)

  • protGq ➡️ phospholipase C
  • prot Gs ➡️ adélylate cyclase
  • prot Gi ➡️ adélylate cyclase
  • prot Gt ➡️ GMPc Phosphodiestérase
  • prot Go ➡️ canna potassiques (K+)

par l'intermédiaire d'une réaction catalytique, 4 classes de récpteurs

Ex de l'EGF

● à activité tyrosine kinase (ex. facteur de croissance) → Phosphorylation

● associés à une sérine / thréonine kinase → Phosphorylation

● associés à une phosphatase → Déphosphorylation

● à activité guanylate cyclase → GMPc

protéine monomérique avec un seul domaine transmembranaire

2 extrémités:

  • liaison extracell (NH2) pr le ligand
  • site intracell (COOH) catalytique
  • 1/ dimérisation du récepteur ➡️ inactif
  • 2/ P des tyr des sites catalytiques
  • 3/ activation des prot de signalisation
  • 4/ cascade de P ➡️ transcription gène

mutation du gène Ras ds certains cancers se traduisant par une hyperactivité de Ras

Régulation +/-

Désensibilisation

Ctrl de la qualité de ligand

Pb de la voie de signalisation ➡️ imp d'avoir un mécanisme d'adaptation

Ctrl de la qualité fonctionnelle de récepteurs

  • synthèse de récepteurs
  • désensibilisation par inactivation réversible
  • dégradation des récepteurs

= processus réversible de dimunition de l'amplification

Désensibilisation homologue:

  • P
  • activation des protéines inhibitrices

Désensibilisation hétérologue