COMMUNICATION HORMONALE (12) Cinétique de la liaison au récepteur Modèle d’analyse d’une relation hormone-récepteur. On étudie la liaison sur son récepteur du Cyanopindolol, analogue équivalent à l’adrénaline. On utilise du Cyanopindolol (CYP) marqué à l’iode radioactif 125I que l’on note 125 I-CYP) sur des membranes d’érythrocytes de Dinde (il faut bien que les Dindes servent à quelque chose). Les membranes sont amenées à l’équilibre avec le ligand radioactif soluble. Le mélange est ensuite filtré sur filtre en fibre de verre. On ralentit la dissociation des complexes ligand-récepteur en refroidissant le mélange. On peut ainsi évaluer les quantités de ligand retenu sur les membranes, ainsi que les quantités de ligand non lié à ces membranes. Quantité d’hormone liée par mg de membrane (125I-CYP BOUND) en fonction de la quantité d’hormone libre (125I-CYP free). TRIANGLES PLEINS : en présence de propanolol en excès (le propanolol et le cyanopindolol sont en compétition pour la liaison aux membranes) CERCLES PLEINS : en l’absence de tout autre ligand CERCLES VIDES : courbe obtenue par soustraction de la première à la seconde. COMMUNICATION HORMONALE (13) Un fonctionnement michaelien COMMUNICATION HORMONALE (14) Expce de Sutherland : second messager COMMUNICATION HORMONALE (15) L’AMPcyclique L’AMPcyclique est un nucléotide dont le phosphate est lié par liaison ester aux carbones 5’ et 3’ du ribose. (dans l’AMP, la liaison ne concerne que le carbone 5’). Synthèse d’AMPcyclique Le précurseur est l’ATP. La liaison ester est réalisée grâce à la libération d’un pyrophosphate (P-P). L’ensemble est donc spontané. Dégradation : extinction du signal Le phosphate forme un pont «phospho-di-ester» qui est hydrolysé par la PDE. D’un point de vue énergétique, cette dégradation est également spontanée. COMMUNICATION HORMONALE (16) AMPc et cascade de kinases L’AMPcyclique «libère» la Protéine Kinase A, en se fixant sur la sous-unité régulatrice qui se détache alors de la sous-unité catalytique La cascade d’activation permet, à chaque étape, d’amplifier la réponse. La Protéine Kinase active plusieurs Phosphorylase Kinases qui activent chacune plusieurs Phosphorylases, qui phorphorolysent chacune plusieurs glycogènes, etc... COMMUNICATION HORMONALE (17) Le cycle des protéines G La liaison de l’hormone au récepteur donne à celui-ci une bonne affinité pour une protéine G porteuse de GDP. La liaison entre ces deux acteurs entraîne un échange (et pas une transformation chimique) entre le GDP et le GTP sur la protéine G La protéine G ainsi activée constitue un signal membanaire : elle quitte le récepteur et a maintenant une bonne affinité pour l’Adénylyl-Cyclase qu’elle active. L’Adénylyl-Cyclase maintenant activée catalyse la production d’AMPc à partir d’ATP. L’AMPc est le second messager de la transduction. Le GTP est rapidement hydrolysé par la protéine G (le GTP est instable...). Ceci provoque l’extinction du signal ; la protéine G perd son affinité pour l’AC et s’en détache. L’AC cesse alors d’être activée. ... et voilà... le système revient à son état initial. COMMUNICATION HORMONALE (18) IP3 et DAG L’inositol est une molécule cyclique (CHOH)6. Liéé à un acide phosphatidique (Glycérol + ac. gr. + phosphate), il donne un PhosphatidylInositol. Avec deux phosphates sur les oreilles, on obtient PIP2. La PLC (PhosphoLipaseC) hydrolyse la liaison entre le phosphate et le glycérol. On obtient alors un IP3 et un DAG Intérêt des cascades de Kinases Amplification La structuration en cascade permet de mutiplier les effets à chaque étape. On obtient ainsi une forte amplification. Réversibilité L’activation par phosphorylation permet de créer un composé activé hautement destructible (extinction du signal, façon message Mission Impossible). Il y a réversibilité automatique de l’activation. COMMUNICATION HORMONALE (19) Mode d’action des hormones stéroïdes Activation de gènes L’application d’ecdysone sur des cellules de glande salivaire de diptère fait apparaître des puffs nouveaux sur les chromosomes géants. L’ecdysone fait donc s’exprimer des gènes auparavant réprimés. Récepteurs intracellulaires La progestérone traverse la membrane de ses cibles. L’hormone se lie à un récepteur organisé en dimère. Le dimère lié à l’hormone est actif dans le noyau et se fixe sur l’ADN, à hauteur de gènes spécifiques dont il stimule ou réprime la transcription. Organisation type d’un récepteur des hormones stéroïdes COMMUNICATION HORMONALE (20) Réponse à T3/T4 - métamorphose de la Grenouille COMMUNICATION HORMONALE (21) Les récepteurs à doigt de zinc A. 1 : récepteur seul 2 : ADN + récepteur 3 à 6 : ADN + récepteur + EDTA 7 : ADN + récepteur + EDTA + ZnCl2 B. 1 : récepteur seul 2 : ADN + récepteur 3 à 6 : ADN + récepteur + EDTA 7 : ADN + récepteur + EDTA + MgCl2 COMMUNICATION HORMONALE (22) Transduction des messagers intercellulaires