La communication cellulaire

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La communication cellulaire
I) La transmission par les molécules de signalisation
1) Différentes voies de transmission
2) Les molécules de signalisation
II) Les récepteurs : généralités
1) Les récepteurs membranaires
2) Les récepteurs intracellulaires
3) Interaction ligand – récepteur
III) Récepteurs membranaires
1) Récepteurs associés aux protéines G trimériques
1.1) Généralités
1.2) Les protéines G
1.3) Les récepteurs adrénergiques
1.3.1) Généralités
1.3.2) Exemple du récepteur 1 adrénergique du myocarde
1.3.3) Exemple du récepteur 2 des cellules hépatiques
1.3.4) Effet de la PKA sur l'expression spécifique de certains gènes
1.4) Les récepteurs muscariniques de l'acétylcholine
1.4.1) Le récepteur M1
1.4.2) Le récepteur M2
1.4.3) Contrôle de la réponse
2) Récepteurs des facteurs de croissance et des cytokines
2.1) Récepteurs des facteurs de croissance
2.2) Récepteurs des cytokines
2.2.1) Récepteurs à sérine / thréonine kinase intrinsèque
2.2.2) Récepteurs avec activité tyrosine kinase associée
2.2.3) Récepteurs avec activité sérine / thréonine kinase associée
IV) Les récepteurs cytoplasmiques ou nucléaires
V) Les interactions cellule /substrat
1) Composants de la matrice extracellulaire
1.1) Les collagènes
1.2) Les protéoglycanes
1.3) Les fibres élastiques
1.4) Les molécules d'adhérence
2) La lame basale
3) Les récepteurs des protéines de la MEC : les intégrines
3.1) Caractéristiques des intégrines
3.2) Les jonctions focales ou points de contact focaux
3.3) Influence réciproque de l'organisation du cytosquelette et de la MEC
3.4) Régulation de la fonction des intégrines
3.4.1) Régulation de l'attachement au cytosquelette
3.4.2) Régulation d'attachement à la matrice
3.4.3) Activation des cascades de signalisation intracellulaires
VI) Les interactions cellule – cellule
1) Les CAM de la famille des Ig
2) Les cadhérines
3) Les sélectines

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La communication cellulaire
La vie d'un organisme pluricellulaire repose sur la communication et les interactions entre les
cellules qui le composent.
La communication entre les cellules peut se faire soit par contact direct, soit par
l'intermédiaire de molécules de signalisation, de type facteurs de croissance, hormones,
neurotransmetteurs, facteurs immunitaires comme les cytokines, facteurs hématopoïétiques.
Ces molécules de signalisation agissent par l'intermédiaire de récepteurs sur un système de
transduction intracellulaire faisant intervenir des seconds messagers.
La matrice extracellulaire joue un rôle important, car elle remplit les espaces entre les
cellules.
I) La transmission par les molécules de signalisation
- Les molécules de signalisation sont sécrétées par exocytose, par diffusion à travers la
membrane plasmique, ou restent ancrées à la membrane.
- La cellule cible peut répondre grâce à la présence d'un récepteur à forte affinité, situé sur la
membrane ou à l'intérieur de la cellule.
1) Différentes voies de transmission
- La sécrétion endocrine est due à des cellules spécialisées qui sécrètent les hormones.
- La transmission nerveuse permet au neurone de libérer un neurotransmetteur.
- La transmission paracrine concerne la sécrétion de médiateurs locaux.
- La sécrétion autocrine est un type particulier de sécrétion paracrine dans lequel la cellule
sécrétrice et la cellule cible sont de même type.
- L'interaction juxtacrine est une interaction directe cellule – cellule, le ligand étant fixé sur
une cellule et le récepteur sur l'autre cellule.
- Les jonctions gap permettent l'échange de petites molécules de transmission comme l'AMPc,
le Ca2+, ....

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2) Les molécules de signalisation
- Les molécules de signalisation sont de natures diverses :
hydrosolubles ou liposolubles.
- Chaque cellule est programmée pour répondre à des
combinaisons spécifiques de facteurs de signalisation et des
cellules différentes répondent différemment au même signal.
- Exemple de l'acétylcholine.
- La durée de vie de ces molécules est très courte pour pouvoir ajuster la réponse de façon
précise.
II) Les récepteurs : généralités
1) Les récepteurs membranaires
Ils reconnaissent les facteurs de signalisation hydrosolubles.
2) Les récepteurs intracellulaires
- Ils peuvent être intracytoplasmiques ou intranucléaires.
- Ces récepteurs se fixent sur des séquences spécifiques de l'ADN.
3) Interaction ligand – récepteur
- L'interaction ligand – récepteur est définie par la constante de dissociation :
KD = kd / ka = [H][R] / [RH]

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III) Récepteurs membranaires
- Ce sont des protéines, le plus souvent glycosylées, reconnaissant un ligand hydrophile et
induisant une réponse cellulaire après fixation du ligand.
1) Récepteurs associés aux protéines G trimériques
1.1) Généralités
- Ils représentent la plus grande famille de récepteurs membranaires et sont très conservés
dans l'évolution.
- Ils participent aux réponses cellulaires provenant de molécules informatives très diverses :
hormones, peptides, dérivés d'acides aminés et d'acides gras ....
- Un même ligand peut activer différents récepteurs.

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1.2) Les protéines G
- Elles sont composées de trois sous unités : ,  et . La sous unité  possède l'activité
GTPase. Les sous unités  permettent l'ancrage de l'ensemble à la membrane par
l'intermédiaire d'un lipide lié de façon covalente à la sous unité .
- Lorsque le GTP est lié et que la protéine G est activée, elle se dissocie et déclenche dans la
cellule l'activation en cascade de seconds messagers.
- Les deux médiateurs les plus importants sont l'AMPc et le Ca2+.
1.3) Les récepteurs adrénergiques
1.3.1) Généralités
Il existe plusieurs récepteurs adrénergiques : 1, 2, 1, 2 et 3.
- 1 augmente la glycogènolyse hépatique et par conséquent la glycémie.
- 2 stimule les contractions des muscles lisses vasculaires.
- 1 stimule les contractions des myocytes.
- 2 - entraîne la relaxation des muscles lisses vasculaires et bronchiques
- augmente la glycogénolyse hépatique et la néoglucogenèse.
- 3 stimule la lipolyse.
- Ces récepteurs agissent par l'intermédiaire d'une protéine Gs, de l'AMPc et d'une PKA.
- L'amplification du signal se fait à chaque niveau et au total, pour une molécule d'adrénaline,
on peut obtenir la libération de 10 000 molécules de glucose.
1.3.2) Exemple du récepteur 1 adrénergique du myocarde
- Son activation conduit à une augmentation
de la force de contraction et de la fréquence
cardiaque.