Cours n°7
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C] Signalisation et transduction Chaque entité cellulaire doit pouvoir s’adapter à l’activité de l’organisme qu’elle compose. Le mécanisme de ces échanges d’informations diffère selon la distance des cellules impliquées : - Cellules adjacentes (gap junctions, synapse électrique) - Cellules distantes (hormones (langue), synapse chimique (courte)) Qu’est ce qu’une Hormone ? Hormone = substance chimique élaborée par une cellule qui agit spécifiquement sur une autre cellule. Glandes endocrines : sécrète des hormones directement dans le sang Glandes exocrines : sécrète des substances à l’extérieur du corps par un canal - Glandes sudoripares - Glandes sébacées - Vésicule biliaire - Glandes digestives (enzymes intestinales) - Glandes acineuses (zymogène riche en amylase) Glande paracrine, autocrine : sécrètent des hormones à action locale, pro inflammatoires (histamines), régulatrices (somatostatine par les cellules deltas du pancréas) Epithélium glandulaire (comparaison) Plusieurs substances sécrétées dans le sang ou à l’extérieur du corps le sont par des cellules épithéliales formant des glandes exocrines ou endocrines. Les principales glandes endocrines Importance des hormones : 1. Assurer l’homéostasie 2. Développement de l’organisme 3. Reproduction 4. Adapter l’organisme Nature chimique des hormones : La plupart des hormones appartiennent à l’un de ces trois groupes : 1. Les stéroïdes 2. Les protéines 3. Les amines (dérivés d’acides aminés) Les hormones protéiques et peptidiques Ex : ADH (vasopressine) / Insuline = protéine de 51 aa / Hormone de croissance La plupart des hormones sont des protéines Ne peuvent être administrées que par injection (les stéroïdes peuvent être administrés par voie orale) Doivent être extraites d’animaux ou d’humains ou synthétisées par génie génétique. Les hormones aminergiques La plupart sont dérivés d’aa (Tyr, Trp …) - Adrénaline - Noradrénaline - Thyroxine - Histamine Les récepteurs hormonaux Le récepteur peut être : - A la surface de la membrane (intrinsèque) de la cellule. Hormone peptidique et dérivés d’aa. - Dans la cellule (cytosol, noyau). Hormone stéroïde Pour agir une hormone doit se fixer sur son récepteur qui est souvent une protéine intrinsèque à la membrane (sauf pour hormone lipidique) La liaison entre l’hormone et son récepteur (5) effets hétérogènes 1. 2. 3. 4. 5. Modification de la perméabilité de la membrane Activation ou désactivation d’enzymes Synthèse de protéines (musculaires, enzymes, transporteurs, etc…) Sécrétion de substances (NT et sécrétion régulée) Stimulation de la division cellulaire et croissance Les récepteurs membranaires lient une molécule de signalisation mais les cellules ne répondent qu’à un changement de sa concentration (notion niveau basal). Le système intracellulaire de transduction du signal a un rôle important dans ce phénomène. Si tous les récepteurs membranaires sont constamment occupés, les cellules se désensibilisent, les récepteurs peuvent même être enlevés de la membrane par endocytose. 1] Les récepteurs couplés aux protéines G hétérotrimériques Caractéristiques communes à ces récepteurs : - Récepteurs à 7 TM avec un site cytosolique de liaison aux protéines G hétérotrimériques (, , ) - Ligand se lie au récepteur et active une protéine Gs ou Gi particulière (« Guanine nucleotide binding » protein) - Protéine G lie de GTP (Récepteur catalyse échange du GDP pour du GTP sur la su ) - Les su se séparent, la su GTP active (Gs) ou inhibe (Gi) une protéine cible Protéines G hétérotrimériques : - Diversité importante, reflétant le grand nombre de protéines spécifiques activées ou inhibées par ces protéines G (canaux ioniques, enzymes…), certaines ne sont rencontrées que dans un seul tissus (prot G spécifiques du SNC) - La su est une GTPase (hydrolyse le GTP GDP + Pi) - La su avec la su font partie des protéines membranaires de type V (ancrées à la face P par un acide gras, l’acide myristique) Protéines cibles membranaires des protéines G : MOV02960 A] Adénylate cyclase (12TM) activée ou inhibé par les protéines Gs ou Gi - Production d’AMPc (second messager) AMPc active des protéines AMPc-dépendantes (effecteur interne) Ex d’effecteur interne : PKA phosphoryle une grande variété de substrats REPONSE CELLULAIRE Facteur de transcription des gènes CRE (cAMP regulatory elements) REPONSE CELLULAIRE B] Phospholipase C activée par les protéines G - Hydrolyse PIP2 (P-Lip non commun à la face P) - Libération IP3 (quitte membrane vers cytosol) - Libération diacyl glycérol (DAG) reste dans la membrane 1. IP3 active des canaux calciques du Réticulum Endoplasmique (réserve Ca2+) ou sarcoplamique entraînant une augmentation [Ca2+] cytosolique 2. [Ca2+]cyto + calmoduline complexes (4 Ca2+ par calmoduline) activent des protéines calmodulines sensibles (PK, phosphatases…) REPONSE CELLULAIRE C] Protéine kinase C activée par les DAG (diacyglycérol) Cette protéine activée par le DAG phosphoryle directement ses substrats REPONSE CELLULAIRE Activateurs, inhibiteurs des voies de transduction Activateur - Choléra toxine active le transfert du GTP sur les protéines Gs - Forskoline active l’adénylate cyclase - Phorbol esters miment l’activation de la PKC par le DAG Inhibiteurs - Pertussis toxine l’hydrolyse du GTP pr les protéines Gi - Caféine, aspirine inhibent la dégradation de l’AMPc par la PDE 2] Les récepteurs Tyrosine Kinase Ces récepteurs ont soit une activité Tyr Kinase ou sont soit des récepteurs associés à des Tyr Kinases. Ils seront directement ou indirectement phosphorylés sur un certain nombre de leur Tyr du domaine cytosolique. Ces modèles sont applicables à de nombreux récepteurs de facteurs de croissance autophosphorylables (acquérant une activité Tyr Kinase) par la fixation de leur ligand : EGF, FGF, NGF, PDGF, mais aussi INF… Ces récepteurs ont un fonctionnement u peu plus complexe que les précédents.
