Systèmes RTK, AMPc, PIP 2

SIGNALISATION ET ACTIVATION CELLULAIRE
Récepteurs à tyrosine kinase
REFERENCES
H Lodish et al (2012) Molecular Cell Biology (7e éd.) W.H. Freeman, New York
723-44.
H Lodish et al (2005) Biologie moléculaire de la cellule (3e éd. Française/5e éd.
américaine) De Boeck Université, Bruxelles] : 571-97.
OBJECTIFS
Abréviations : RTK : récepteurs à tyrosine kinase,
SGN1-1.1 DÉFINIR les termes suivants et connaître leurs éventuels synonymes
Protéines d’échafaudage
SGN1- 1.2 DÉCRIRE:
la structure des récepteurs à tyrosine kinase (domaires extracell., transmb,
cyplasm., catalytiques, riches en tyr.)
les activités et propriétés des différents domaine,
propriétés des domaines SH2 et SH3 des protéines SDCP interagissant
directement avec les RTK
autophosphorylation des RTK
activation et les formes de dimérisation des RTK
RAS propriétés, activation er rôles dans la voie de signalisation RTK
les divers éléments de la voie des RTK (raf, mek, mapk, facteurs de transcription,
etc) et leur mode d’action
la voie JaK-STA, ses d’éléments, son mode de d’action, ses avantages
role des protéines d’échafaudage
SGN1- 1.3 DESSINER schématiquement ou IDENTIFIER les éléments dans un
schéma:
Les éléments des voies RTK et JaK-STAT
SGN1- 2.1 EXPLIQUER
le fonctionnement des voies de signalisation basées sur les RTK : structure et
fonctionnement des récepteurs et des protéines SDCP, Ras et les autres
composantes de la voie
autophosphorylation des RTK
la voie JaK-STAT, ses d’éléments, son mode de d’action, ses avantages
SGN1- 2.2 INTERPRÉTER un graphique ou REPRÉSENTER sous forme graphique:
Les éléments des voies RTK et JaK-STAT
SGN1- 2.7 DÉDUIRE
SGN1-2.6 ÉTABLIR le lien entre une observation simple (expérimentale,
pathologique ou autre);
les mécanismes de vus dans cette section;
EXERCICES
ESGN-2.1 A) Pourquoi la régulation de certaines réponses immunitaires passe surtout
par les systèmes JaK-STAT plutôt que les RTK « classiques » alors que c’est
l’inverse pour les réponses impliquant principalement la croissance, prolifération
cellulaires.
B) Pourquoi les récepteurs impliqués dans les réponses JaK-STAT ont-ils souvent, en
plus, une composante RTK classique
ESGN-22 L'insuline est une hormone chargée d'activer l'emploi du glucose par la
cellule Elle réalise ce role en favorisant l'entrée du glucose dans les cellules et
l'utilisation de ce dernier pour produire du glycogène, des acides gras, des acides
aminés, etc. L'insuline exerce son influence par des récepteurs à tyrosine kinase.
Le principal symptome du diabète est la présence de fortes quantités de glucose
sérique chez les personnes atteintes. Il existe deux grandes classes de diabète:
insulinodépendant (DID, type I ou juvénile) et insulino-indépendant (DII, type II
ou adulte). Les DID se diagnostiquent par l'absence d'insuline (en présence de
fortes quantités de glucose sérique) dans le sang après un repas et se traitent par
des injections intraveineuses ou intramusculaire de cette hormone. Les DII se
diagnostiquent par des quantités inhabituellement élevées d'insuline (en présence
de fortes quantités de glucose sérique) dans le sang après un repas. Il ne peut pas
se traiter par injection d'insuline car ces personnes ne répondent qu'à des
concentrations très élevées d'insuline. Prédites, avec ces informations, à quel
niveau se situerait la déficience dans chacune des ces deux classes de diabète
(production d'insuline, enzymes cellulaires métabolisant le glucose, etc.). Justifiez
votre réponse. (Question à développement de l'examen de chapitre 2001
REPONSES
RSGN-1.1 A) Les systèmes RTK « classiques » (sauf insuline) sont impliqués dans
des processus de croissance cellulaire ou de différenciation cellulaire. Ce sont des
processus relativement lents qui se déroulent en terme d’heures et l’organisme n’a
pas besoin qu’ils se déroulent très rapidement. Donc ils peuvent être controles par
un mécanisme comprenant plus d’étape donc plus lents. D’autres processus,
comme la réponse immunitaire, doivent se dérouler plus rapidement pour le bien
de l’organisme. Le système JaK-STAT comprenant moins d’étapes permet une
réponse plus rapide, donc plus appropriée aux besoins de l’organisme
B) Certaines réponses induites par des hormones ont besoin d’une composante qui se
met en branle rapidement et une autre pouvant se dérouler plus lentement .En
combinant une rtk classique et unbe JAK stat on peut obtenir ce type de réponse.
RSGN2-22
DID: Au niveau de la production d'insuline; en effet il n'y a pas d'insuline quand il
devrait y en avoir et la simple injection d'insuline enlève les symptomes.
DII: probablement au niveau des récepteurs qui seraient en partie absents ou
défectueux. En effet il y a des quantités anormalement élevées d'insuline donc pas de
problèmes du coté de la sécrétion d’insuline en présence de glucose. Si les cellules ne
répondent pas à l'insuline c'est probablement qu'un des éléments de la chaine de
réponse (plus particulièrement le récepteur) est en cause.
SYSTEMES AMPC
REFERENCES
H Lodish et al (2012) Molecular Cell Biology (7e éd.) W.H. Freeman, New York
687-693, 699-705,.
H Lodish et al (2005) Biologie moléculaire de la cellule (3e éd. Française/5e éd.
américaine) De Boeck Université, Bruxelles] : 545-555.
Abréviations : PK-A : protéine kinase A
OBJECTIFS
SGN2-3.1 DÉFINIR les termes suivants et connaître leurs éventuels synonymes ou s
symboles s'il y a lieux: transduction, les fonctions de récepteur, transducteur,
second messager, protéine G, adénylate cyclase, toxine de la coqueluche,
SGN2-3.2 DÉCRIRE
les mécanismes de transduction par récepteur catalytique, par les systèmes à
AMP;
la structure et le fonctionnement des récepteurs à 7 segments transmembranaires;
le schéma général de la transduction par les systèmes utilisant des protéines G;
le role des sous-unités  de la protéine G ;
la différence et l’action des différents types de protéine G (Gs,Gi,Go,Gq…)
la structure des protéines G et le mécanisme détaillé de leur interaction avec le
GTP, le GDP;
la structure, les mécanismes de production et de dégradation de l'AMPc ;
l'activation de l'adénylate cyclase ;
la régulation de l’activité enzymatique par l’AMPc par ses différents éléments
(PK-A
l'action des principaux inhibiteurs des systèmes de transduction: toxine
cholérique, toxine de la coqueluche, forksoline, caféine;
l'action génique des systèmes à AMPc ;
retour à la normale après l’action d’une hormone employant l’AMPc comme
second messager
la désensibilisation et l'arrêt de l'activation des systèmes à AMPc;
l'amplification obtenue par les mécanismes de cascade des sytèmes de
transduction;
la régulation du métabolisme du glycogène par le glucagon ;
SGN3-1.3 DESSINER schématiquement ou IDENTIFIER les éléments dans un dessin
ou un schéma:
les systèmes de transduction par récepteur catalytique, par les systèmes à AMPc;
les récepteurs couplés au protéines G;
les protéines G;
SGN3-1.5 RAPPELER
les éléments des systèmes de transduction à AMPc;
SGN3-1.7 COMPARER:
les récepteurs catalytiques et des récepteurs des systèmes AMPc;
les activités de phosphorylation des récepteurs catalytiques et des protéines
kinases des systèmes AMPc;
les différents types de protéine G; les différents types de protéine kinase de la
transduction;
la protéine kinase A et la phosphoprotéine phosphatase 1;
SGN3-2.1 EXPLIQUER dans vos propres mots:
les différents mécanismes de transduction: récepteurs catalytiques, systèmes à
AMPc et PIP2;
L’interrelation entre la structure des différentes protéines impliquées (récepteurs,
protéines G, protéine kinases, etc.) et leur fonctionnement;
le controle de l'activité des protéines par phosphorylation;
l'effet des différents inhibiteurs des phénomènes de transduction;
l'action génique des systèmes à AMPc;
le role des sous-unités  dans les systèmes de transduction;
SGN3-2.3 RECONNAITRE (dans une description ou une représentation)
les éléments jouant les principales étapes de la transduction (réception,
transduction, amplification, etc.);
le type de système de transduction à laquelle appartient un mécanisme donné;
SGN3-2.6 ÉTABLIR le lien entre une observation simple (expérimentale,
pathologique ou autre) et:
les mécanismes de transduction vus dans ce chapitre;
EXERCICES
SGN3-13 Dire et expliquer si dans les situations suivantes PPP1 est active ou non
(supposons une cellule n’ayant que l’hormone X qui active les systèmes à AMPc
A) en absence de X (qui passe par un Rs)
B) en présence de X (qui passe par un Ri)
B) en présence de forksoline
C) en présence de caféine
D) en présence d’un inhibiteur de la phosphorylation de IPP1
SGN3-21 On met une cellule de foie à 4°C et on l'expose à du glucagon. On observe
que la cellule ainsi traitée ne répondra pas au glucagon. Quelle raisons est la plus
susceptible d'expliquer cette absence de réponse (interaction hormone-récepteur,
synthèse d'AMPc par l'enzyme adényl cyclase, dissociation des sous-unités R et C
de la protéine kinase....)
SGN3-22 Si on essaie de reproduire l'effet physiologique des systèmes à AMPc
simplement en exposant des cellules en cultures à de l'AMPc, on obtient aucun
effet. Par contre si expose les même cellules à un analogue structural de l'AMPc,
le dibutiryl-AMPc (dbAMPc), elles manifestent d'intenses réponses similaires à
l'exposition à l'hormone. Expliquez ce phénomène en référant au fait que le dbAMPc est beaucoup plus hydrophobe que l'AMPc.
SGN3-32 Sutherland et son équipe ont mis en évidence le role de l'AMPc comme
second messager de l'adrénaline ou du glucagon dans le foie en regard avec le
métabolisme du glycogène. Il s'est particulièrement intéressé au controle de la
glycogène phosphorylase (GP) qui est activée par ces hormones. Il a fait l'essentiel
de ses études sur des extraits de foie.
A) Si on met de l'adrénaline et de l'ATP dans un homogénat de foie, la glycogène
phosphorylase (GP) devient active. Par contre, si fractionne l'homogénat par
centrifugation à 30 000 xg pour séparer le surnageant (contenant les protéines, les
enzymes et les petites molécules solubles dans le cytoplasme, dont la GP, PK-A)
(S1) et un sédiment (C1) contenant mitochondries, noyaux, membranes
plasmiques (et les protéines associées aux membranes), etc., l'addition
d'adrénaline au surnageant ne parvient plus à activer la GP.
B) On reprend l'expérience précédente avec une variante. Après avoir obtenu S1, on le
met de coté et on resuspend le sédiment C1 dans une solution contenant de l'ATP
et de l'adrénaline. Après un incubation de quelques minutes. On recentrifuge à 30
000 xg ensuite cette resuspension, pour obtenir un autre surnageant (S2) et un
sédiment. On mélange ensuite S1 et S2. La GP de S1 devient alors active dans ce
mélange.
C) On reprend l'expérience précédente avec une autre variante. Le sédiment de la
première centrifugation est resuspendu puis divisé en deux parties. Cependant
avant d'ajouter l'adrénaline et l'ATP on chauffe à 60°C une des deux de la
resuspension (S2-60), l'autre ne subit aucun traitement (S2-N). On ajoute ensuite
dans chacune des deux fractions de l'adrénaline et de l'ATP. On centrifuge
chacune de ces fractions puis on en mélange le surnageant avec du S1. Dans le
mélange S1 + S2-60, la GP ne devient pas active alors qu'elle le devient dans le
mélange S1 + S2-N.
SGN3-33 Par une manipulation génétique appelé clonage d'expression, on peut
facilement insérer le gène d'une protéine dans une cellule et faire synthétiser la
protéine correspondante même si la cellule originale n'exprimait normalement pas
cette protéine. Ainsi on insère le gène du récepteur de la TSH (une hormone
stimulant la production et la sécrétion de thyroxine par les celles de la glande
thyroïde via l'AMPc) dans un hépatocyte (cellule du foie répondant normalement
au glucagon et à l'adrénaline, hormones utilisant aussi un système à AMPc). On
expose ensuite cette cellule (qui donc s'est mise à produire le récepteur de la TSH
sur sa membrane) à de la TSH. Comment réagira cette cellule : comme une cellule
de foie ou comme une cellule de glande thyroïde ?
SGN3-34 Par ce type de technique on peut même aller plus loin. On peut créer des
gènes de protéines chimériques (ou chimères), c'est à dire de protéines artificielles
possédant bout à bout une partie d'une protéine et une partie d'une autre. Par
exemple une partie extracellulaire liant une ne hormone couplé à une protéine Gs
et une partie cytoplasmique activant une protéine Gi. On fait une série
d'expérience avec le récepteur de l'ACTH qui est de type Rs (hormone activant la
protéine Gs), stimulant la synthèse de cortisol chez les cellules de la surrénale,
avec celui des prostaglandines, de type Ri (activant la protéine Gi). On insère cette
chimère dans des cellules du follicules ovariens dont le système à AMPc répond
normalement aux hormones FSH et LH via une Gs par une production accrue de
progestérone et d'estrogène. Si on crée les récepteurs chimériques suivants
combinant les parties N- et C-terminales (incluant la boucle cytoplasmique 3,
entre les segments transmembranaires 5 et 6) de ces récepteurs et que l'on
implante chacun dans des cellules de follicules ovariens, comment ceux-ci
répondront-ils aux hormones testées ?
Récepteur chimérique
partie N-terminale
ACTH
ACTH
ACTH
ACTH
Prostaglandine
Prostaglandine
Prostaglandine
Prostaglandine
Hormone testée
partie C-terminale
Prostaglandine
Prostaglandine
Prostaglandine
Prostaglandine
ACTH
ACTH
ACTH
ACTH
LH
ACTH
prostaglandine
ACTH + prostaglandine
LH
ACTH
prostaglandine
ACTH + prostaglandine
SGN3-52 Vibrio cholerae est la bactérie qui cause une forme de choléra chez
l'humain. Les principaux symptomes de cette maladie, entre autres une diarrhée
persistante et une déshydratation intense, sont causés par une toxine sécrétée par
la bactérie, la toxine cholérique D'autre part, l'adrénaline est une des hormones qui
controle la quantité de liquide dans le tube digestif en stimulant les cellules
épithéliales de l'intestin à absorber de l'eau du sang au niveau de la membrane
basale pour la sécréter au niveau de sa membrane apicale dans la lumière de
l'intestin. Faites le lien entre cette action de l'hormone et la diarrhée causée par V.
cholerae.
SGN3-62 On isole la protéine kinase A (PK-A) d'un extrait cellulaire par filtration sur
gel (ou tamisage moléculaire), une procédure permettant d'estimer le poids
moléculaire de molécules ou de complexes de molécules. Si le tampon de
filtration sur gel contient de l'AMPc, le PM de la PK-A sera-t-il différent de celui
qu'on obtiendrait sans AMPc dans le tampon ? Il serait a) plus grand, ou b) plus
petit, ou c) il n'y aurait pas de différences. Justifiez votre choix.
SGN3-368 Quel est l'effet du café pris jeun le matin sur le métabolisme du glucose si
la caféine pouvait entrer librement dans les cellules?
REPONSES AUX EXERCICES
SGN3-13 Dire et expliquer si dans les situations suivantes PPP1 est active ou non
(supposons une cellule n’ayant que l’hormone X qui active les systèmes à AMPc)
A) Oui en principe elle est active mais elle n’a pas de phosphoprotéines à
phosphoryler
B) Oui en principe elle est active mais elle n’a pas de phosphoprotéines à
phosphoryler
B) Non , présence de forksoline la cyclase produit donc beaucoup d’AMPc ce qui
garde PKA catalytique active et qui produit de l’inhibiteur (IPPP) actif
C) Non car il y a beaucoup d’AMPc qui ne peut pas être dégrader en présence de
caféine
D) Oui car si IPPP1 est inactif, PPP1 reste active
SGN3-21 C'est probablement du à un arrèt ou un ralentissement de l'action de
l'adényl cyclase. En effet ce sont les enzymes qui sont fortement affectées par la
température. Les interactions d'affinité sont peu affectées par la température. Il est
aussi possible qu'à 4°C les membranes soient plutot rigides et que le déplacement des
récepteurs vers les protéines G ou de Ga vers la cyclase soit ralenti.
SGN3-22 L'AMPc est une molécule hydrophile, donc incapable de traverser la
membrane cellulaire. Puisqu'il a son action à l'intérieur de la cellule, l'AMPc ne peut
avoir d'effet seulement en en mettant dans leur milieu extra-cellulaire. Par contre, le
dbAMPc, étant hydrophobe, peut entrer dans la cellule. Puisqu'en plus c'est un
analogue structural de l'AMPc, il pourra, aussi stimuler la protéine kinase A et imiter
ainsi le role de l'AMPc.
SGN3-32 A) Donc on sait que la GP du foie est inactive mais peut etre activée par le
mécanisme de transduction à l'AMPc vu dans le cours: hormone -> récepteur ->
protéine G -> adényl cyclase -> AMPc -> protéine kinase A -> GP phosphorylée et
active. C'est exactement ce qui ce passe dans l'homogénat de foie, où se retrouvent
toutes les composantes nécessaires, si on ajoute de l'adrénaline pour activer le
récepteur et de l'ATP comme substrat de la cyclase et des kinases. Par centrifugation
on élimine cependant les membranes (et autres organites), donc les composantes
membranaires du mécanisme (récepteur, protéine G, adényl cyclase). Dans ce cas,
l'hormone ne pourra pas mener à la production d'AMPc et à son action et la GP ne
sera pas activée même si S1 contient les autres éléments (PK-A, etc).
B) Si on met le sédiment contenant les membranes plasmiques (et les éléments
membranaires du système de transduction) en présence d'hormone et d'ATP, il y aura
production d'AMPc. Cet AMPc restera dans S2 et pourra activer la PK-A de S1 et la
suite de la chaine de réactions
C) Si on chauffe S2 les enzymes et protéines qu'il contient (récepteur, protéine G,
adényl cyclase) seront dénaturées et inactivées, donc aucune production d'AMPc,
donc pas d'activation du mécanisme.
SGN3-33 Elle réagira évidemment en produisant de l'AMPc. Comme dans les
hépatocytes (cellule du foie) l'AMPc est induite par le glucagon et active les enzymes
et protéines sous le controle du glucagon, via la phosphorylation de la PK-A (ex.
activation de la glycogène phosphorylase et inhibition la glycogène synthase). C'est
exactement ce qui se passera ici: la TSH induira la réponse au glucagon. L'hormone se
limite à activer la production d'AMPc, c'est la cellule qui détermine la réponse à ce
second messager.
B) Dans les deux cas de récepteurs chimériques, les cellules de follicules ovariens
(CFO) répondront de façon normale à la LH, c'est-à-dire en synthétisant des
estrogènes et de la progestérone via les récepteurs "normaux" de la LH présents dans
ces cellules. les récepteurs chimériques ne reconnaissant que l'ACTH ou la
prostaglandine ne répondront à a LH.
SGN3-34 Le récepteur chimérique N-ACTH et C-prostaglandine a la propriété de
- se lier à l'ACTH, puisque c'est la partie N-terminale du récepteur qui est
extracellulaire et qui détermine la liaison à l'hormone,
- d'activer Gia, puisque c'est la partie C-terminale du récepteur qui est intracellulaire
et qui détermine quelle est la protéine G (Gs ou Gi) qui sera activée.
En présence de prostaglandine, on n'observera pas d'effet puisque cette hormone n'a
pas de site de liaison disponible. En présence d'ACTH on verra une inhibition de la
production d'estrogènes et de progestérone puisque cette hormone se lie dans ce cas
active Gi qui est inhibitrice de l'adényl-cyclase. On observera également ceci en
présence de la combinaison des deux hormones (ACTH et prostaglandine) puisque
seule l'ACTH se lie mais pas pas la prostaglandine.
Le récepteur chimérique N-prostaglandine et C-ACTH a la propriété de
- se lier à la prostaglandine puisque c'est la partie N-terminale du récepteur qui est
extracellulaire et qui détermine la liaison à l'hormone,
- d'activer Gsa puisque c'est la partie C-terminale du récepteur qui est intracellulaire et
qui détermine quelle est la protéine G (Gs ou Gi) qui sera activée.
En présence d'ACTH, on n'observera pas d'effet puisque cette homone n'a pas de site
de liaison disponible. En présence de prostaglandine on verra une activation de la
production d'estrogènes et de progestérone puisque cette hormone se lie mais dans ce
cas active Gs qui est activatrice de l'adényl cyclase. On observera également ceci en
présence des deux hormones (ACTH et prostaglandine) puisque seule la
prostaglandine se lie mais pas pas l'ACTH.
SGN3-62 L'AMPc permet le détachement des sous-unités C des sous unités R. En
présence d'AMPc on se retrouve donc en présence structures plus petites autant en ce
qui concerne les unités C (monomères) ou R (dimères)
3.368 Le café contient de la caféine un inhibiteur connu de l'AMPc-phosphodiestérase
qui est l'enzyme chargé de détruire l'AMPc. La caféine amplifierait et prolongerait
donc l'action des hormones utilisant un système à AMPc. Dans le métabolisme du
glucose, c'est le glucagon qui utilise un système à AMPc et qui intervient,
particulièrement pour maintenir la glycémie en défavorisant systématiquement les
métabolismes utilisant du glucose et en favorisant ceux qui en produise ou qui
permettent de le conserver. Il y a surement beaucoup de glucagon dans la circulation
le matin à jeun car l'organisme n'a pas absorbé d'aliments depuis un bon 8-10 heures.
La caféine amplifiera donc la réponse des cellules au glucagon en accentuant encore
davantage la dégradation du glycogène et bloquant sa synthèse, en accentuant la
dégradation des acides gras et en bloquant leur synthèse, en défavorisant d'autres
activités métaboliques et cellulaires consommatrices d'énergie. Cependant il s'agit
d'effets plus théoriques que réels car la caféine ne peut pratiquement pas pénétrer par
elle-même dans les cellules puisque qu'elle est chargée.
SYSTEMES PIP2
OBJECTIFS
Connaître la signification des termes suivants et leurs abréviation : PIP2, IP3,
DAG, PS, PLC, PKC, CaM
SGN4-1.1 DÉFINIR les termes suivants et connaître leurs éventuels synonymes
ou symboles s'il y a lieu: PIP2, IP3, DAG, STIM, orai, pompe à Ca2+
SGN4-1.2 DÉCRIRE
la structure de PIP2, IP3, DAG, CaM
les mécanismes de transduction par récepteur catalytique, par les systèmes PIP2;
le schéma général de la transduction par les systèmes utilisant des protéines Gq
les mécanismes de production (ou de libération) et de dégradation (ou de
restockage) de l'IP3, du DAG et du Ca2+;
l'activation de de la phospholipase C et de la protéine kinase C, CaM kinase ;
l'action des principaux inhibiteurs des systèmes de transduction des systèmes
PIP2 :Li, ionomycine A23187, esters de phorbol;
la désensibilisation PIP2;
le controle de la concentration cytosolique de Ca2+ et son role et celui de la de la
calmoduline dans l'activation cellulaire;
la structure de la calmoduline et son interaction avec le Ca2+ et les protéines
qu'elle active;
SGN4-1.3 DESSINER schématiquement ou IDENTIFIER les éléments dans un
dessin ou un schéma:
les systèmes de transduction par les systèmes PIP2;
les récepteurs des différents systèmes de transduction;
SGN4-1.5 RAPPELER
les éléments des différents systèmes de transduction PIP2;
SGN4-1.7 COMPARER:
les récepteurs catalytiques et des récepteurs des systèmes AMPc ou PIP2 et RTK;
les activités de phosphorylation des récepteurs catalytiques et des protéines
kinases des systèmes AMPc ou PIP2;
les différents types de protéine G; les différents types de protéine kinase de la
transduction;
la protéine kinase A, la protéine kinase C, la Cam kinase et la phosphoprotéine
phosphatase 1;
SGN4-2.1 EXPLIQUER dans vos propres mots:
les différents mécanismes de transduction: récepteurs catalytiques, systèmes à
AMPc et PIP2;
L’interrelation entre la structure des différentes protéines impliquées (récepteurs,
protéines G, protéine kinases, etc.) et leur fonctionnement;
le controle de l'activité des protéines par phosphorylation;
l'effet des différents inhibiteurs des phénomènes de transduction;
l'action génique des systèmes à AMPc;
le role des sous-unités  dans les systèmes de transduction PIP2;
SGN4-2.3 RECONNAITRE (dans une description ou une représentation)
les éléments jouant les principales étapes de la transduction (réception,
transduction, amplification, etc.);
le type de système de transduction à laquelle appartient un mécanisme donné
[4.3.82];
SGN4-2.6 ÉTABLIR le lien entre une observation simple (expérimentale,
pathologique ou autre) et:
les mécanismes de transduction vus dans ce chapitre;
EXERCICES
SGN4-82 L'hormone X agit par transduction. On sait que dans les cellules Z, qui
possèdent un récepteur pour l'hormone X, la synthèse protéique est activée par
phosphorylation des protéines ribosomiques S6 et L12 par une (CaM-kinase)
kinase CaM-dépendante.
A) De quel est le type de transduction s'agit-il ? Par a) récepteur catalytique ou b)
système à AMPc, ou c) système IP3-Ca-DAG, ou) une combinaison de ces
réponses, ou) aucune de ces réponses. Justifiez votre choix.
B) Est-ce qu'un inhibiteur de l'adényl cyclase pourrait influencer la synthèse protéique
des cellules Z en présence d'hormone X ?
C) Est-ce que ce la réponse des cellules Z en présence d'hormone X serait influencée
par un inhibiteur de la dégradation d'IP3.
EXERCICES
SGN4-82
A: c) système PIP2-Ca-DAG, puisque la CaM est une composante de ces systèmes.
B: Non car l'adényl cyclase n'est pas impliquée dans les systèmes IP3-Ca-DAG
C: oui car le IP3 est une composante des systèmes PIP2 (IP3-Ca-DAG).
PROBLEMES SUPPLEMENTAIRES
Par génie génétique, on peut créer des gènes de protéines chimériques, c'est à dire de
protéines artificielles possédant bout à bout une partie d'une protéine et une partie
d'une autre. Par une autre manipulation génétique, appelée clonage d'expression,
on peut facilement insérer le gène de cette protéine dans une cellule et faire
synthétiser la protéine correspondante même si la cellule originale n'exprimait
normalement pas cette protéine. On utilise ces deux techniques pour combiner la
partie amino-terminale du récepteur du glucagon sur la partie carboxy-terminale
(incluant le segment transmembranaire) du récepteur de l'hormone "facteur de
croissance épithéliale" (EGF) et l'insérer dans des cellules de foie. Le récepteur de
l'EGF est un récepteur de type catalytique à un seul segment transmembranaire
e.g. de type tyrosine kinase. L'EGF est une hormone qui stimule la prolifération
cellulaire. On expose ensuite ces cellules au glucagon en présence d'un inhibiteur
de l'adényl cyclase (qui bloque la production d'AMPc). Est-il probable que cette
cellule réponde au glucagon ? Si oui comment et expliquez. Si non, pourquoi et
expliquez.
[question utilisée dans l'examen de synthèse du cours donné à l'hiver 1995]