Signaux extracellulaires (souvent quoi, types de stimuli, étapes transmission signal)
- Souvent des ligands
ÉTAPES :
1 - Captés par des récepteurs (à la membrane ou dans le cytoplasme).
2 - Récepteurs transmettent un signal vers des protéines effectrices, qui peuvent également utiliser des messagers secondaires (effecteurs).
3 - Messagers secondaires conduisent le message dans la cellule vers les protéines/organelles concernées.
4 - Protéines/organelles répondent au message par des fonctions cellulaires (contraction, sécrétion, division, suicide (apoptose), etc.).
TYPES STIMULI :
* Stimuli physiques (toucher, lumière, etc.)
- Stimuli électrochimiques: changements dans la polarité des membranes (influx nerveux)
- Stimuli chimiques (goût, odorat, hormones, neurotransmetteurs).
Signaux chimiques (types)
- Molécules aromatiques volatiles
- Peptides et protéines (ne peuvent pas traverser membrane)
- Acides aminés et leurs dérivés (certains peuvent traverser membrane)
- Stéroïdes (ex.: hormones sexuelles)
- Eicosanoïdes (dérivés de l’acide gras arachidonique) e.g. thromboxane : peuvent traverser membrane car liposolubles.
- Gaz : NO, CO : peuvent traverser membrane.
Communication ENDOCRINE ?
Le messager emprunte la circulation sanguine.
Voies typiques de la signalisation cellulaire ?
1 - Via un effecteur –> messager secondaire
2 - Via interactions protéine-protéine directes.
Peuvent converger (lorsque deux stimuli activent la même voie), diverger (un stimulus mène à plusieurs voies différentes) ou interférer (a.k.a. crosstalk) (voie bloque/inhibe ou influence une autre voie).
La signalisation cellulaire se fait via des…. ?
Récepteurs transmembranaires ou libres
Transmission du signal passe par des changements dans les protéines. Nommer ces changements.
- Modifications post-traductionnelles
- Changements de conformation (ex.: forme, fonctions, etc)
- Modification de l’abondance
- Augmentation/diminution de l’activité
Types de récepteurs ?
- Couplés aux protéines G (GPCR)
- Protéine-tyrosine kinases (RTK) :
- Canaux ioniques régulés (ligand-dépendants, stimuli-dépendants)
- Récepteurs d’hormones stéroïdiennes (solubles à l’intérieur de la cellule et agissent comme des facteurs de transcription)
- À mécanismes spéciaux (comme récepteurs des cellules B et T)
Récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) ? Composition, pour quoi, créer quoi (structure), on le retrouve où…
COMPOSITION : 7 hélices transmembranaires
POUR QUOI :
* Hormones
* Neurotransmetteurs
* Certains médiateurs du système immunitaire.
OÙ ON LE TROUVE :
Existent chez toutes les espèces eucaryotes, milliers de sortes.
STRUCTURE :
« pochette » d’affinité où peut se lier un ligand, qui cause un changement de conformation, ce qui stimule liaison avec protéine G.
Récepteurs Tyrosine Kinases (c’est quoi, activation, voie)
QUOI : Protéine intrinsèque (transmembraire)
- Régulation de la croissance, la division et la différenciation cellulaire.
- Structure active est sous forme de dimère
ACTIVATION :
1 - liaison avec ligand
2 - dimérisation récepteur via ligand ou récepteur.
3 - Trans-autophosphorylation
4 - Liaison des protéines de transmission (pas de messager secondaire).
VOIE : Ras-MAP kinases
Ras est une protéine G :
* Peut lier et hydrolyser le GTP
* Est une monomère (contrairement aux protéines G hétérotrimériques liées aux GPCR)
* Forme active = Ras-GTP et inactive = Ras-GDP.
Cascade de phosphorylation : 3 étapes pour amplification du signal.
Incativation : Internalisation du récepteuret dégradation par le lysosome ou recyclage via les endosomes. Déphosphorylation avec phosphatases.
Apoptose (caractéristiques, différence avec nécrose)
- Programmée (voies de signalisation contrôlées par des gènes et donc protéines spécialisées)
NÉCROSE :
Contrairement à apoptose, non-programmé, en réponse à stress extreme et dommagable pour organisme.
Les ouvrières de l’apoptose sont les …?
Les caspases, des enzymes qui clivent les protéines.
communication AUTOCRINE
- La cellule possède des récepteurs au messager qu’elle a produit.
- Régulation par feedback négatif.
communication PARACRINE
Le messager stimule
des cellules à proximité
Rôles apoptose
- Développement de l’organisme
- Immunité
- Défense contre les dommages de l’ADN
Voies apoptose
EXTRINSÈQUE :
- Implique des protéines transmembranaires et ligands.
- Stimulée par hormones (TNF).
- Activation caspase 8 (enzymes qui clivent les protéines).
INTRINSÈQUE :
- Implique mitochondrie.
- Stimulée par le stress intracellulaire (dommages dans l’ADN, surabondance de calcium, absence d’oxygène, etc.) qui entraîne l’accumulation des membres pro-apototiques de la famille Bcl-2.
- Facteur Bax : augmente la perméabilité
- Relâche du cytochrome C dans le cytoplasme enclenche l’activation de la procaspase 9, ce qui forme le complexe apoptosome
- Caspase 9 (dans le complexe) clive les autres procaspases –> apoptose.
Effecteurs des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) ?
- Adénylate cyclase : produit AMPc avec ATP.
- Phospholipase C : produit DAG et IP3 avec liquide membranaire.
(IP3 ; rôles REL = synthèse protéines (?), stock calcium)
PROTÉINE G
- hétérotrimères (alpha, beta, Y) ancrés à la membrane par des lipides.
- Capacité de lier le GTP et de l’hydrolyser : switch de l’état actif (protéine G liée à GTP) à inactif (protéine G liée à GDP).
- 4 types de protéines G : s, q, i et 12/13.
- Activation par amplification : sous-unité α de la protéine G stimule son effecteur tant et aussi longtemps qu’il est lié au GTP, l’effecteur stimulé produit du messager secondaire continuellement.
