LA TRANSMISSION INTRACELLULAIRE (=TRANSDUCTION)

1
I.U.T. A Génie biologique
2004
1ère Année.
LA TRANSMISSION INTRACELLULAIRE (=TRANSDUCTION)
des MESSAGES CHIMIQUES
J.P. PERRET
2
LA TRANSMISSION INTRACELLULAIRE (=TRANSDUCTION)
des MESSAGES
1 – INTRODUCTION
p. 4
Les divers messagers
1.1 Classés selon leur nature chimique
1.2 Classés selon leur origine et leur trajet
1.3 Classés selon la localisation cellulaire de leurs récepteur
2– MESSAGERS A RECEPTEUR MEMBRANAIRE
p. 5
2.1 Récepteurs canal ( récepteur polymérique à canal ionique )
ex : le récepteur nicotinique de l’acétyl choline.
Ce sont des récepteurs de neurotransmetteurs situés dans le neurolemme et le
sarcolemme strié ;
Exemples de fonctionnement : - pour un neurone
) cf. Ch. « système nerveux »
- pour un muscle strié. ) cf. Ch. « les muscles «
2.2 Récepteurs métabotropes ( récepteur associé à une protéine G )
p. 6
ex : Les récepteurs muscariniques de l’acétylcholine et les récepteurs adrénergiques α et β.
Ce sont des récepteurs de neurotransmetteurs du neurolemme ou de neurotransmetteurs
et d’hormones des cellules viscérales.
2.2.1 L’étape membranaire de la transduction :
mise en jeu des triades Récepteur- Protéine G- Effecteur
2.2.1.1 cas d’un effecteur canal
2.2.1.2 cas d’un effecteur enzyme
2.2.2 L’étape cytosolique de la transduction :
rôles des second –messagers et des protéine kinases
p. 7
2-2-3 Etude des deux mécanismes les plus courants :
mise en jeu des effecteurs : - adényl cyclase
- phosphoinositidase C .
2-2-4 Exemples de fonctionnement :
2.2.4.1 :Régulation de la contraction des muscles lisses multiunitaires :
activation et inactivation de la KCLM et de la phosphatase de la myosine
2.2.4.2 : Régulation de l’amplitude de la contraction du muscle cardiaque :
activation et inactivation des canaux Ca++, de la Ca ATPase et
de la troponine I .
2.2.4.3 : Régulation de la fréquence de dépolarisation spontanée des cellules
pace maker cardiaques: activation de l’ouverture des canaux K+ et Na+
3
2.3 Récepteurs enzymes :
p. 10
2.3.1 Récepteur à activité tyrosine-kinase :
ce sont des récepteurs d’hormones : insuline et facteurs de croissance
ex : le récepteur de l’Insuline.
Son activation et les cascades de phosphorylations :
- effets non génomiques :
- translocation des transporteurs du glucose dans les cellules « insulino
dépendantes »
- voie des MAPK et modification de l’activité d’enzymes ( mise en
réserve de substrats énergétiques ) dans les cellules musculaires et les
hépatocytes
- effets génomiques : la voie des MAPK
2.3.2 Récepteur à activité de cyclase :
ex : le récepteur de l’A.N.F. = guanyl cyclase
2.4 Récepteurs des cytokines :
p. 13
Les cytokines ( GH, prolactine, interleukine, interféron, EPO etc….) sont des
facteurs de croissance
-activation d’une tyrosine kinase cytosolique
-cascades de phosphorylations :
- voie des MAPK
- activation de facteurs de transcription ( STAT, c-Fos…)
- activation de gènes impliqués dans la différentiation et la division cellulaire.
3– MESSAGERS A RECEPTEUR INTRACELLULAIRE
p. 13
Récepteurs facteurs de transcription des hormones stéroïdes, thyroïdiennes et des
vit A et D3.
3.1 Localisation et structure du récepteur :
- domaine de liaison de l’hormone et domaine de liaison en « doigt de zinc » à
l’élément de réponse hormonal ( HRE ) de l’ADN.
3.2 Activation du récepteur et effets génomiques :
- pour les h. stéroïdes et la vit D3.
- pour les h. thyroïdiennes et la vit A
3.3 Les effets génomiques des h. stéroïdes peuvent apparaître en leur absence
3.4 Les hormones stéroïdes peuvent avoir des effets non génomiques
4– REGULATION DES RECEPTEURS
p. 15
Synthèse – catabolisme – désensibilisation - resensibilisation
Testons nos connaissances
p. 16
4
LA TRANSMISSION INTRACELLULAIRE (=TRANSDUCTION)
des MESSAGES
1 – INTRODUCTION
Les messagers peuvent être classés selon divers critères :
1-1 Leur nature chimique
cf. chapitres « système nerveux » et « système endocrinien »
1-2 Leur origine et leur trajet
Cf. chapitres « système nerveux » et « système endocrinien »
1-3 La localisation cellulaire de leurs récepteur
Nous différencions deux ensembles de messagers :
- ceux qui pénètrent dans leurs cellules cibles pour se fixer sur des récepteurs nucléaires :
ce sont les hormones stéroïdes et thyroïdiennes et les vitamines A et D3.
- ceux qui se fixent sur des récepteurs membranaires de leurs cellules cibles : ce sont tous
les autres messagers.
Un récepteur est une protéine, associée à des molécules de glucides dans le cas
des récepteurs membranaires ( = glycoprotéine ), qui lie spécifiquement 1 messager.
C’est sur la base de ce type de différentiation que nous étudierons le mode de
transmission de l’information apportée par le messager et qui aboutit à la réponse
fonctionnelle de la cellule cible.
5
2– MESSAGERS A RECEPTEUR MEMBRANAIRE
Les récepteurs membranaires sont divisés en 4 familles en fonction des mécanismes
de transmission du message qu’ils déclenchent.
2.1 Récepteur canal ( fig. 1 )
Ce sont des récepteurs de neurotransmetteurs situés dans le neurolemme et le
sarcolemme strié. Il s’agit de protéines transmembranaires polymériques ( constituées de
plusieurs sous unités ), disposées autour d’un puits central qui est le canal ionique.
En l’absence du messager le puits est maintenu fermé par la disposition spatiale des
sous unités. Lorsque le messager se fixe sur son site de liaison extracellulaire, la
disposition des sous unités est modifiée entraînant l’ouverture du canal pendant un temps
bref à l’issue duquel le récepteur est inactivé, même en présence du messager. Sa
réactivation requiert la disparition du messager.
Le canal est spécifique d’une ou plusieurs espèces ioniques qui vont donc diffuser
depuis le compartiment, intra ou extracellulaire, où leur concentration est la plus élevée
vers celui où elle est plus faible. On connaît des récepteurs canaux à Na+ K+ et Ca++,
Na+ et K+, Na+ et Ca++, Cl-.
Cette diffusion ionique s’accompagne d’une modification de la polarité membranaire :
dépolarisation ou hyperpolarisation ( cas des récepteurs canaux à Cl- ).
Les récepteurs cholinergiques nicotiniques de l’acétylcholine localisés dans le
sarcolemme strié et le neurolemme sont des canaux cationiques surtout perméables au
Na+. Leur ouverture provoque la dépolarisation de ces membranes qui aboutit soit à la
contraction musculaire ( cf. chapitre « le muscle » ) soit à la libération d’un
neurotransmetteur par le neurone postsynaptique ( cf. chapitre « le système nerveux » ).
Les autres récepteurs canaux sont localisés uniquement dans le neurolemme. Ce sont
les récepteurs canaux à Cl- des neurotransmetteurs inhibiteurs du neurone post
6
synaptique ( glycine, acide gamma amino butyrique ) et à cations des neurotransmetteurs
excitateurs de ce neurone ( acides glutamique et aspartique ).
2.2 Récepteur métabotrope ( récepteur associé à une protéine G ) ( fig. 2,3 et 4 )
Ce sont des récepteurs de neurotransmetteurs ou d’hormones localisés dans le
neurolemme ou la membrane de cellules viscérales. Il s’agit de protéines
transmembranaires dont la chaîne d’acides aminés traverse 7 fois la membrane en
formant une hélice alpha. Ils sont donc aussi dénommés récepteurs à 7 hélices
transmembranaires.
Ils assurent la transmission du message en déclenchant un mécanisme où se succèdent
2 étapes :
2.2.1 L’étape membranaire de la transduction :
En l’absence du messager le récepteur n’interagit avec aucun composant
membranaire. Lorsque le messager se fixe sur son site de liaison extracellulaire, le
récepteur acquiert une forte affinité pour une protéine membranaire appelée protéine de
liaison ou protéine G car elle est associée à une molécule de GDP ( guanosine di
phosphate).
La protéine G se lie au récepteur en se dissociant du GDP et en fixant une molécule de
GTP, riche en énergie. Cette liaison au récepteur provoque la scission de la protéine G en
deux sous ensembles, dont un reste lié au récepteur.
L’autre, porteur du GTP, va se lier à une troisième protéine membranaire appelée
effecteur. L’effecteur est « activé » par transfert d’énergie issue de l’hydrolyse du GTP .
La protéine de liaison est alors reconstituée dans sa forme initiale liant du GDP.
Deux cas sont à envisager selon la fonction de l’effecteur : ( cf. fig. 4 )
7
2.2.1.1 cas d’un effecteur canal
Celui-ci s’ouvre et le transfert passif d’ions s’effectue comme dans le cas d’un
récepteur canal, avec les mêmes effets.
C’est le cas par exemple de l’effecteur canal à K+ couplé à un type de récepteur
muscarinique de l’acétylcholine présent sur les cellules pace maker cardiaques . Dans ce
cas l’hyperpolarisation membranaire résultant de la fixation de l’acétylcholine allonge la
durée de la phase de dépolarisation spontanée et se traduit par un ralentissement du
rythme des contractions cardiaques.
2.2.1.2 cas d’un effecteur enzyme
L’effecteur catalyse la transformation d’un précurseur membranaire ou cytoplasmique
en second messager. Le second messager est ainsi dénommé car il est capable de
reproduire les effets du messager, même si ce dernier est absent, lorsqu’il est introduit
dans la cellule.
2-2-2 L’étape cytosolique de la transduction :
Rôles des second messagers et des protéines kinases :
Chaque second messager active spécifiquement une ou plusieurs protéine kinases ,
enzymes chargées de phosphoryler des protéines, par transfert d’un groupement
phosphate à partir de l’ATP sur des acides aminés ( thréonine ou sérine ) localisés sur des
séquences spécifiques de la protéine. Cette phosphorylation a pour conséquence de
modifier l’activité des protéines ( activation ou inhibition ) et donc l’activité cellulaire.
Un second messager peut
avoir simultanément d’autres actions. Dans certaines
cellules cibles il peut modifier directement l’ouverture de canaux ioniques ou activer des
facteurs de transcription ( cf. 3.3 ) . Dans ce cas on observe des effets génomiques en
même temps que des effets non génomiques. C’est le cas dans les hépatocytes pour le
second messager AMPc ( voir ci après) qui y relaie le message du glucagon et active des
enzymes impliqués dans le métabolisme des glucides soit par phosphorylation soit en
stimulant l’expression de gènes.
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2-2-3 : Etude des deux mécanismes les plus courants (mettant en jeu les effecteurs
adényl cyclase et phosphoinositidase C ) .
-
cas de l’effecteur adényl cyclase : ( cf. schéma du cours )
Messager : (ex) (nor)adrénaline, glucagon
acétylcholine
( et autres )
Ð
adrénergique β, du glucagon
Récepteur :
Ó
Protéine de liaison :
Gs
muscarinique
Ô
ou
Gi
Ð +
Effecteur
( et autres )
- Ð
Adényl cyclase
+ Ð-
Second messager
AMP cycliqueÅÅ ATP ( précurseur cytosolique )
+ Ð
-
Protéine kinase A
+ Ð
Ì
Ô (A = AMPc dépendante )
Ô
-
Phosphorylation de protéines
-
autres effets génomiques ou non
cas de l’effecteur phosphoinositidase C : ( cf. schéma du cours )
Messager :
acétylcholine, (nor)adrénaline, etc…….
Ð
Récepteur :
muscarinique, adrénergique α, etc…….
Ð
Protéine de liaison :
Gc
Ð+
Effecteur :
Phosphoinositidase C ( ou phospholipase C )
Ð
Second
IP3 (inositol triphosphate ) ÅÅÅÅÅÅÅÅphosphatidylinositoldiphosphate
messagers Ð
+ DAG ( diacyl glycérol ) Ô
Ð
( précurseur membranaire)
Ô
Ð
récepteur canal Ca++ +
du réticulum endoplasmique
Ð
Second
Ê [ Ca++] i
messager
Ð
+
Ð
protéine kinase C ( C =
+ Ð
phosphorylation de protéines
Ca++ - calmoduline.
Ð+
protéine kinases Ca++- calmoduline dépendante
Ð+
phosphorylation de protéines
9
L’examen de ces mécanismes permet de tirer les conclusions suivantes :
-
un messager ( ex : l’acétylcholine ), en se liant à des récepteurs spécifiques variés,
peut transmettre l’information dans ses diverses cellules cibles par l’entremise de
plusieurs voies de transduction.
-
le même message peut être apporté à une cellule cible par des messagers différents
si la liaison à leurs récepteurs spécifiques est relayée par la même voie de
transduction.
-
la transduction d’un message peut être assurée par plusieurs second messagers
activant des protéine-kinases différentes ( ex : activation de la phospholipase C )
2.2.4 : exemples de fonctionnement :
(les schémas élaborés pendant le cours ne doivent pas être connus « par cœur » mais
vous devez être capable de les expliquer)
2.2.4.1 :Régulation de la contraction des muscles lisses multiunitaires : ( cf. schéma
du cours )
La fixation d’un des 2 messagers, (nor)adrénaline ou acétylcholine , sur son
récepteur engendre l’augmentation de [Ca++]i par la voie de la phosphoinositidase C.
Le Ca++ se fixe sur la calmoduline et l’active. La calmoduline active à son tour la
kinase des chaînes légères de la myosine ( KCLM ). La phosphorylation de la myosine
permet l’interaction myosine actine et la contraction.
La fixation d’un messager, (nor)adrénaline, acétylcholine, toujours différent de
celui qui provoque la contraction, engendre, par la voie de l’adényl cyclase
l’inactivation par phosphorylation de la KCLM ( (nor) adrénaline) ou l’activation par
déphosphorylation de la phosphatase de la myosine ( acétylcholine ) ce qui empêche la
phosphorylation de la myosine, l’interaction myosine - actine et donc la contraction.
Ainsi un messager pourra déclencher des réponses opposées de divers muscles
lisses multiunitaires selon l’effecteur auquel sont couplés ses récepteurs .
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2.2.4.2 :Régulation de l’amplitude de la contraction du muscle cardiaque : ( cf. :
schéma de cours )
Elle est assurée par l’acétylcholine ( effet inotrope négatif ) et la noradrénaline
( effet inotrope positif ). Leur message est transmis par la voie de l’adényl cyclase qui
est inhibée par la protéine Gi ( i = inhibitrice ), assurant le couplage au récepteur
muscarinique, et stimulée par la protéine Gs ( s = stimulante ) assurant le couplage au
récepteur adrénergique ß.
La stimulation ou l’inhibition de la phosphorylation, par la PKA, des canaux
Ca++, de la Ca++ ATPase et de la troponine I consécutives à la stimulation ou à
l’inhibition de la voie de l’adényl cyclase aboutissent à une augmentation ou à une
diminution de l’amplitude de la contraction cardiaque
2.2.4.3 :Régulation de la fréquence de dépolarisation spontanée des cellules pace
maker cardiaque : ( cf. :schéma de cours )
Elle est assurée par l’acétylcholine ( effet chronotrope négatif ) et la noradrénaline
( effet chronotrope positif ). Leur message est transmis par 2 voies. D’une part celle de
l’adényl cyclase qui est inhibée par la protéine Gi ( i = inhibitrice ), assurant le
couplage au récepteur muscarinique, et stimulée par la protéine Gs ( s = stimulante )
assurant le couplage au récepteur adrénergique ß. D’autre part celle de l’effecteur
canal K+ couplé par la protéine Gk au récepteur muscarinique.
L’acétylcholine stimule l’ouverture des canaux K+ . L’ouverture de canaux Na+ est
directement stimulée par l’AMPc, donc par la noradrénaline qui stimule la formation
du second messager. L’acétylcholine ayant l’effet inverse.
Ainsi l’acétylcholine ralentit la dépolarisation spontanée des cellules pace maker,
alors que la noradrénaline l’accélère.
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2.3 Récepteurs enzymes :
Ce sont des récepteurs d’hormones. Tous les types cellulaires en possèdent. Il
s’agit de protéines à une hélice alpha transmembranaire. Leur domaine intracellulaire
est porteur d’une activité enzymatique qui apparaît consécutivement à la fixation de
l’hormone sur son
site de fixation extracellulaire. Cette fixation provoque la
dimérisation du récepteur (sauf pour celui de l’insuline qui est déjà dimérique ).
Le type d’activité enzymatique permet de distinguer deux sous familles :
2.3.1 Récepteurs à activité tyrosine-kinase :
Ce sont les récepteurs de l’insuline et des facteurs de croissance ( sauf hormone
de croissance et facteur de croissance des nerfs : NGF ) .
Le récepteur activé s’auto ( ou trans ) phosphoryle ce qui amplifie son activation,
et lui permet de phosphoryler directement des protéines sur certains résidus tyrosine .
Ces protéines présentent des séquences ou domaines particuliers reconnus par les sites
de transphosphorylation.
Le grand nombre et la variété des protéines ainsi phosphorylées rendent compte
des multiples effets à la fois génomiques et non génomiques de ces hormones.
Elles activent en particulier une cascade de phosphorylations où sont impliquées
des protéines cytosoliques liant le GTP ( d’où leur nom de « petites protéines g ») qui
activent des Mitogen Activated Protein Kinases. Ces MAPK phosphorylent des
protéines cytosoliques, mais aussi migrent dans le noyau pour modifier via l’activation
de facteurs de transcriptions l’activité de gènes impliqués dans la croissance et la
différentiation cellulaire comme les proto-oncogènes c-fos ou c-jun .’
Ainsi l’activation du récepteur de l’insuline permet :
-
à la suite de l’activation par phosphorylation de la PIP2 kinase de générer du PIP3.
Ce composé sera à l’origine de la translocation dans la membrane de certaines
cellules du transporteur du glucose ( GLUT 4 ) stocké dans des vésicules
cytosoliques. Ce transporteur permet l’entrée du glucose puis son utilisation dans
ces cellules qui sont dites insulino dépendantes. Ce sont les cellules musculaires et
les adipocytes ( effets non génomiques ).
12
-
A la suite de l’activation des MAPK :
- de modifier par déphosphorylation l’activité d’enzymes impliqués dans la mise
en réserve des substrats énergétiques ( glycogène musculaire et hépatique,
triglycérides du tissus adipeux ) :effets non génomiques .
- de modifier l’activité de gènes impliqués dans la croissance cellulaire et en
particulier dans les processus de cicatrisation. : effets génomiques .
Tous ces effets sont déficients chez les diabétiques insulino dépendants.
’Les proto-oncogènes ( c-onc) sont des gènes cellulaires nécessaires au
fonctionnement de la cellule normale. Ils peuvent devenir des gènes transformant (
sous entendu : la cellule normale en cellule tumorale ) à la suite d’une modification
qualitative ou quantitative. Ces gènes peuvent en effet être inclus dans le génome de
rétrovirus à la suite d’une infestation virale. Ce sont alors des oncogènes viraux ( vonc ), qui peuvent être réinsérés dans le génome de la cellule hôte lors d’une
infestation par le rétrovirus puis déclencher un processus de croissance tumorale à la
faveur de l’exposition à un agent inducteur .
2.3.2 Récepteur à activité de cyclase :
Ce sont les récepteurs du facteur natriurétique atrial qui présentent une activité
guanyl cyclase générant un second messager, le GMP cyclique, à partir d’un
précurseur cytosolique, le GTP. Ces récepteurs sont localisés dans les cellules
musculaires lisses vasculaires et la paroi du néphron.
Le processus de transmission du message est ensuite identique à celui mis en jeu
dans le cas des récepteurs métabotropes .
La phosphorylation par la protéine kinase G ( = GMPc dépendante ) de Ca++
ATPases du sarcolemme et du réticulum sarcoplasmique conduit à une diminution de
[Ca++]i et à une relaxation musculaire vasculaire.
Un mécanisme consécutif à la phosphorylation de protéines impliquées dans la
réabsorption rénale du Na+ conduit à l’augmentation de l’élimination urinaire du Na+.
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2.4 Récepteurs des cytokines :
Les cytokines sont des hormones impliquées dans les processus de multiplication,
de différentiation et de croissance cellulaires. Leurs effets sont à la fois génomiques et
non génomiques.
On y regroupe l’hormone de croissance, le facteur de croissance des nerfs, la
prolactine, les facteurs stimulant la différentiation et la multiplication des cellules
souche sanguines ( érythropoïétine, colony stimulating factors ), les interleukines, les
interférons, la leptine…
A la différence de l’insuline et des facteurs de croissance précédemment étudiés,
leurs récepteurs sont dépourvus d’activité tyrosine kinase. Par contre l’activation de
ces récepteurs conduit à celle de tyrosine kinases cytosoliques qui déclenchent des
cascades de phosphorylations dont une est similaire à celle mises en jeu par
l’activation des récepteurs à activité tyrosine kinase ( voie de la MAPK ).
3– MESSAGERS A RECEPTEUR INTRACELLULAIRE
Ce sont les Récepteurs facteurs de transcription des hormones stéroïdes,
thyroïdiennes ( ainsi que des vit A et D3 ), messagers lipophiles capables de traverser
la membrane cellulaire.
3.1 Localisation et structure du récepteur :
Ces récepteurs sont intranucléaires à l’exception du récepteur des glucocorticoïdes
qui est cytoplasmique.
Leur séquence d’acides aminés présente plusieurs domaines. L’un d’entre eux
comporte le site de fixation spécifique d’une hormone. Un autre, riche en cystéine et
zinc, replié en forme de doigt ( d’où son nom de domaine en doigt de zinc ) ,
comporte le site de liaison à un domaine de l’ADN appelé élément de réponse
hormonal ( HRE ) et appartenant au site promoteur d’un ou plusieurs gènes .
14
3.2 Activation du récepteur et effets génomiques :
-
pour les h. stéroïdes ( et la vit D3 )
En l’absence du messager le récepteur est lié à une protéine (de type heat shock :
HSP ). La fixation du messager entraîne la dissociation du couple récepteur - HSP , la
dimérisation du récepteur puis sa phosphorylation ( mécanisme non élucidé ). Le
récepteur ainsi activé va se fixer sur l’HRE . Ceci entraîne la modification de la
synthèse de protéines et donc de l’activité cellulaire.
-
pour les h. thyroïdiennes ( et la vit A ou acide rétinoïque )
En l’absence du messager le récepteur est fixé à l’HRE et réprime généralement
l’expression de gènes . La fixation du messager inverse l’effet du récepteur.
3.3 Les effets génomiques des h. stéroïdes peuvent apparaître en leur absence
La phosphorylation et l’activation du récepteur des hormones stéroïdes peuvent se
produire en l’absence de leur messager spécifique. Dans ce cas elle est due à des
protéines kinases activées par un second messager . Donc à l’effet d’un messager à
récepteur métabotrope.
3.4 Les hormones stéroïdes ont aussi des effets non génomiques :
Certains effets des hormones stéroïdes sont trop rapides pour correspondre à une
modification de l’expression de gènes. C’est par exemple le cas de l’augmentation de
la perméabilité à divers ions de nombreux types cellulaires qui se développe en
quelques secondes. Dans ce cas l’hormone stéroïde, qui reste liée à sa protéine de
transport, se fixe sur un récepteur membranaire de cette protéine pour transmettre son
message.
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4– REGULATION DES RECEPTEURS
La sensibilité d’une cellule cible à un messager dépend du nombre de ses
récepteurs à ce messager .
Le nombre des récepteurs dépend des vitesses relatives de leur synthèse et de leur
disparition.
La synthèse des récepteurs résulte de l’expression des gènes. Les hormones
thyroïdiennes stimulent l’expression des gènes qui codent pour la synthèse de leurs
propres récepteurs, mais aussi de ceux de nombreux autres messagers.
La disparition des récepteurs métabotropes fait suite à leur désensibilisation par
phosphorylation due à une protéine G kinase activée à la suite de la fixation du
messager. Le récepteur phosphorylé se lie à une protéine cytoplasmique, l’arrestine.
L’ensemble est transféré dans le cytoplasme ( = internalisation ) par endocytose et
rejoint un endosome. Celui-ci assure soit la resensibilisation par déphosphorylation du
récepteur qui peut alors être réinséré dans la membrane, soit sa protéolyse. ( fig. c )
Ce mécanisme de désensibilisation est activé ou inhibé selon que la cellule cible
est soumise à un excès ou un déficit de messager.
Un mécanisme tout à fait semblable assure l’internalisation des récepteurs canaux
et enzymes.
Fig c :
Messager
È
récepteur activé : réponse cellulaire et Ì +
ÈÅ kinase des récepteurs à protéine G
récepteur phosphorylé
È
liaison récepteur~P + arrestine ( = récepteur bloqué)
È
endocytose
Ë ou
dégradation lysosomiale du récepteur
Ì
déphosphorylation et recyclage du récepteur
16
Testons nos connaissances :
‹ Le tableau ci dessous représente un mécanisme de transduction du message. Le compléter, ajouter
les termes manquants ( = ? ) en donnant leur nom et choisir entre deux propositions ( + ou - ? )
en rayant celle que vous rejetez.
Messager
Noradrénaline
Acétylcholine
Récepteur
?
?
Protéine ?
?
?
+
+ ou - ?
?
?
Adényl cyclase
?
→
?
È
?
?
PKA Æ
Ð
?
‹ Définir les termes suivants :
1- Second messager ( et en citer un )
2- Protéine kinase ( et expliquer comment elle est stimulée )
2- Récepteur canal ( et en citer un )
4- Récepteur facteur de transcription ( et en citer un )
17
‹
VRAI (V )ou FAUX (F )?
1- il n’existe qu’1 type de récepteur pour 1 messager
2- 1 récepteur fixe 1 messager
3- 1 récepteur est spécifique d’1 messager
4- 1 protéine G est spécifique d’1 récepteur
5- 1 protéine G est spécifique d’1 effecteur
6- 1 effecteur n’est « activé » que par 1 messager
7- 1 messager ne modifie l’activité que d’1 effecteur
8- 1 effecteur canal est plus spécifique d’1 messager qu’1 récepteur canal
9- 1 second messager ne relaie l’effet que d’1 messager
10- 1 messager n’induit la formation que d’1 second messager
11- 1 protéine kinase ne phosphoryle qu’1 protéine
12- ‘’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’ 1 acide aminé sur 1 protéine.
13- la phosphorylation active toujours une protéine
14- 1 effecteur enzyme est moins spécifique d’1 messager qu’1 récepteur enzyme
15- sont des second messagers :
-
la troponine C
-
la calmoduline
-
la guanyl cyclase
-
le GMPc
-
le complexe Ca++-calmoduline
-
le DAG
-
l’IP3
-
l’AMPc
-
le Ca++
16- un messager à récepteur membranaire ne peut pas avoir d’effets génomiques
Réponses : F / V / V / F / V / F / F / F / F / F / F / F / F / V
F/F/F/V/V/V/V/V/V
F
18
‹ Expliquer le mécanisme de transduction schématisé ci après :
titre : « régulation de la contraction des fibres musculaires lisses multiunitaires »