Qu’est-ce que la communication cellulaire ?
le processus par lequel les cellules envoient, reçoivent et interprètent des signaux chimiques ou physiques pour coordonner leurs activités. Elle repose sur des ligands (signaux) et des récepteurs spécifiques.
Quelles sont les 3 étapes de la communication cellulaire ?
- Réception : le ligand se lie au récepteur. 2. Transduction : le signal est converti et amplifié en cascade intracellulaire. 3. Réponse : modification du comportement cellulaire (ex. expression génique, contraction).
Distinguez les voies endocrine, paracrine et autocrine.
Endocrine : signal libéré dans le sang, cellule cible éloignée (ex. hormones).
Paracrine : signal agit sur les cellules voisines (ex. neurotransmetteurs).
Autocrine : la cellule répond à son propre signal (ex. certains facteurs de croissance tumoraux).
Quelles sont les 4 classes de récepteurs et leur localisation ?
- RCPGs (membranaires, 7 passages transmembranaires).
- RTKs (membranaires, activité tyrosine kinase).
- Récepteurs canaux ioniques (membranaires).
- Récepteurs nucléaires/intracellulaires (cytoplasme ou noyau, ligands lipophiles).
Qu’est-ce que la transduction du signal ?
Conversion du signal extracellulaire en signal intracellulaire via une cascade de molécules de relais. Elle permet d’adapter, d’amplifier et de distribuer le message initial vers diverses cibles intracellulaires.
Qu’est-ce que l’amplification du signal et pourquoi est-elle importante ?
Chaque étape d’une cascade enzymatique active de nombreuses molécules en aval. Ainsi, un seul ligand peut déclencher une réponse massive. Cela permet une grande sensibilité et une réponse rapide à de faibles concentrations de signal.
Qu’est-ce qu’une cascade de transduction (cascade enzymatique) ?
Suite ordonnée de réactions biochimiques où chaque enzyme activée active la suivante. Elle amplifie le signal de manière exponentielle et permet l’intégration de multiples signaux.
Qu’est-ce qu’un domaine protéique ?
Région structuralement et fonctionnellement autonome d’une protéine, capable de se replier indépendamment. Exemples : domaine SH2 (lie les phosphotyrosines), domaine kinase (activité catalytique), domaine de liaison au ligand.
Qu’est-ce que l’AMPc et d’où provient-il ?
L’AMP cyclique (AMPc) est un second messager produit par l’adénylate cyclase (AC) à partir de l’ATP en réponse à l’activation d’une protéine Gs. Il active principalement la PKA (protéine kinase A).
Quel est le rôle du Ca²⁺ comme second messager et d’où provient-il ?
Le Ca²⁺ active des protéines comme la calmoduline, déclenchant diverses réponses (contraction, sécrétion, etc.). Il est libéré du réticulum endoplasmique (RE) suite à l’action de l’IP3, ou entre par des canaux membranaires.
Qu’est-ce que l’IP3, d’où provient-il et quel est son rôle ?
L’inositol-1,4,5-trisphosphate (IP3) est produit par la phospholipase C (PLC) à partir du PIP2 membranaire. Il diffuse vers le RE et ouvre les canaux calciques, libérant du Ca²⁺ dans le cytoplasme.
Qu’est-ce que le DAG et quel est son rôle ?
Le diacylglycérol (DAG) est coproduit avec l’IP3 par la PLC. Il reste dans la membrane plasmique et active la protéine kinase C (PKC), qui phosphoryle des protéines cibles.
Qu’est-ce que le crosstalk ?
Interaction entre deux voies de signalisation différentes, où les composants d’une voie influencent (activent ou inhibent) les composants d’une autre voie. Permet l’intégration et la coordination de multiples signaux simultanés.
Donnez un exemple de crosstalk entre deux voies de signalisation
La PKA (voie AMPc) peut phosphoryler et inhiber la Raf (voie MAPK des RTKs), modulant ainsi la prolifération cellulaire. De même, PKC peut activer Raf, créant un lien entre la voie PLC-DAG et la cascade MAPK.
Qu’est-ce que la multiplicité des réponses ?
Un même signal peut produire des réponses différentes selon le type cellulaire, car chaque cellule possède un ensemble distinct de récepteurs, protéines de transduction et gènes cibles. Ex. : l’adrénaline provoque une contraction cardiaque mais une relaxation bronchique.
Pourquoi un même ligand peut-il produire des effets opposés dans différents tissus ?
Car la réponse dépend du type de récepteur exprimé, des protéines de transduction présentes et des gènes cibles activés dans chaque type cellulaire. C’est le principe de la multiplicité des réponses.
Comment un signal est-il terminé après activation d’une voie de signalisation ?
Par des mécanismes comme : dégradation du second messager (ex. phosphodiestérase dégrade l’AMPc), déphosphorylation par des phosphatases, hydrolyse du GTP par la protéine G, internalisation du récepteur (désensibilisation).
Quelle est la différence entre un ligand hydrophile et un ligand hydrophobe en termes de type de récepteur utilisé ?
Ligand hydrophile (ex. peptides, catécholamines) : ne traverse pas la membrane → récepteur membranaire (RCPG, RTK). Ligand hydrophobe (ex. stéroïdes, hormones thyroïdiennes) : traverse la membrane → récepteur intracellulaire ou nucléaire.
Décrivez la structure d’un RCPG
Protéine à 7 domaines transmembranaires (hélices α). Extrémité N-terminale extracellulaire (site de liaison du ligand), extrémité C-terminale intracellulaire (couplage à la protéine G). Présent dans la membrane plasmique.
Quelles sont les étapes d’activation d’un RCPG ?
- Le ligand se lie au RCPG → changement de conformation. 2. Le RCPG activé recrute et active la protéine G hétérotrimérique (Gαβγ). 3. Gα échange son GDP contre du GTP et se dissocie de Gβγ. 4. Gα et Gβγ activent leurs effecteurs respectifs.
Comment la protéine G hétérotrimérique est-elle activée et inactivée
Activation : le RCPG activé joue le rôle de GEF → échange GDP→GTP sur Gα → dissociation de Gα-GTP de Gβγ. Inactivation : Gα possède une activité GTPase intrinsèque → hydrolyse GTP en GDP → réassociation Gα-GDP avec Gβγ → retour à l’état inactif.
Quelle est la localisation de la protéine G hétérotrimérique ?
La protéine G hétérotrimérique (Gαβγ) est ancrée à la face interne de la membrane plasmique par des modifications lipidiques sur les sous-unités Gα et Gγ.
Qu’est-ce qu’une protéine effectrice dans le contexte des RCPGs ? Donnez des exemples.
Protéine directement activée par la sous-unité Gα ou Gβγ qui produit ou dégrade un second messager. Exemples : Adénylate cyclase (AC) — produit l’AMPc ; Phospholipase C (PLC) — produit IP3 et DAG.
Décrivez la voie de transduction via Gs → AC → PKA.
Gαs active l’adénylate cyclase (AC, membranaire) → production d’AMPc → activation de la PKA (cytoplasmique) → PKA phosphoryle des protéines cibles (facteurs de transcription, enzymes) → réponse cellulaire.
