Chapitre 3 - Interaction hormone

! !
!Thomas!Dougnac‐Galant!
!
1!
!"#$%&'()*)+),-&('#.&%/-)"/'0/-()1)'2.($&(3')
!
!
Table&des&matières&
45!67879:;,<7=555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 >!
>5!;7=)97!7?<7@9=)=A8<)B7=)?9A<7,87=)B7);,:,=A8)=?7!,C,D@7555555555555555555555555555555555555555 >!
2.1.!DIFFERENTES!TECHNIQUES!EXPERIMENTALES.................................................................................................3!
2.2.!REGULATION!DES!RECEPTEURS!HORMONAUX...................................................................................................3!
*5!;7=)97!7?<7@9=)E7EF9:8:,97=)!A@?;7=):@G)?9A<7,87=)6 55555555555555555555555555555555555555555 H!
3.1.!LES! PROT! G! ASSURENT! LE! COUPLAGE! ENTRE! LES! RECEPTEURS! ET! LES! MECANISMES! DE!
TRANSDUCTION!INTRACELLULAIRE .................................................................................................................................5!
3.2.!ACTIVATION!DES!HORMONES!VIA!LE!SYST!AMPC............................................................................................6!
3.3.!ACTION!DES!HORMONES!VIA!LE!SYSTEME!IP3!/!DAG .....................................................................................7!
3.4.!ACTION!DES!HORMONES!VIA!L’ACIDE!ARACHIDONIQUE ..................................................................................8!
I5!;7=)97!7?<7@9=):):!<,J,<7)78KLE:<,D@7 55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 M!
4.1.!LES!RECEPTEURS!A!ACTIVITE!GUANYLATE!CYCLASE........................................................................................8!
4.2.!LES!RECEPTEURS!A!ACTIVITE!TYROSINE!KINASE ..............................................................................................8!
4.3.!LES!RECEPTEURS!ASSOCIES!AUX!TYROSINE!KINASES .......................................................................................9!
H5!;7=)97!7?<7@9=),8<9:!7;;@;:,97=5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 N!
5.1.!LES!RECEPTEURS!ASSOCIES!AUX!HSP!90!(STEROÏDES)................................................................................ 10!
5.2.!LES!RECEPTEURS!ASSOCIES!A!L’ADN!(HORMONES!THYROÏDIENNES)...................................................... 10!
O5!;7=)97!7?<7@9=)!:8:@G)A@)!A@?;7=):)B7=)!:8:@G555555555555555555555555555555555555555555555555555555554P!
6.1.!LE!RECEPTEUR!NICOTINIQUE!DE!L’ACETYLCHOLINE .................................................................................... 10!
6.2.!MODULATION!DE!L’OUVERTURE!DE!CANAUX!PAR!PHOSPHORYLATION..................................................... 10!
6.3.!MODULATION!DE!L’OUVERTURE!DE!CANAUX!PAR!DES!PROT!G................................................................... 11!
!

! !
!Thomas!Dougnac‐Galant!
!
2!
,-&'/Q3.&%/-)+)
Pour!faire!interagir!des!hormones!avec!des!¢!il!faut!s’intéresser!aux!récepteurs.!!
!
45 62-2'#R%&2S)
!
1!H!interagit!avec!1!récepteurs!
! _!Spécificité!de!reconnaissance!
! _!Couplage!avec!réponse!¢R!
!
Diapo!11!
!
On!a!mis!en!évidence!4!grands!types!de!récepteurs!:!
_!3!sont!à!la!surface!des!¢!et!vont!intéresser!les!H!hydrosolubles!
_!On!a!aussi!des!récepteurs!intra!¢R!pour!les!H!liposolubles.!
!
Les!récepteurs!mbeR!sont!des!prot!qui!peuvent!être!./3$R2(S)#T(.)Q(S)(-U)0V(9!
Le!récepteur!peut!lui‐même!être!une!(-UW0(!
Le!récepteur!est!un!.#-#R!et!la!fixation!de!H!va!modifier!la!perméabilité!aux!ions.!!
!
Les!récepteurs!-3.R2#%'(S,!seront!des!facteurs!de!transcription!hormono!dpdt.!!
!
>5 ;(S)'2.($&(3'S)S/-&)Q(S)$'/&2%-(S)Q()R%#%S/-)S$2.%X%Y3()
!
_!Spécificité!(relative)!:!le!récepteur!peut!être!trompé!par!d’autres!molécules!
_!Forte!affinité!
_!Nombre!limité!de!sites!
_!Spécificité!d’expression!tissulaire!
_!Réversibilité!
!
Kd!de!1!nM!à!10!pM!
NR!:!nombre!de!récepteurs!
!
[H]!+![R]!![HR]!
!
Ka=![HR]/[H]x[R]!(M‐1)!
Kd=[H]x[R]/[HR]!(M)!
!
Si! il! y! a! une! forte! affinité,! on! aura! peu! de! récepteurs! et! on! pourra! peut! être! les!
dénombrer.!
!
Diapo!12!
!
On!peut!saturer!les!récepteurs!en!augmentant!la!concentration!d’H.!
A! partir! de! ces! courbes! de! saturation,! on! va! pouvoir! calculer! le! nb! de! récepteurs!
présents!et!leur!affinité!pour!l’hormone.!!

! !
!Thomas!Dougnac‐Galant!
!
3!
Quand!on!est!à!saturation,!on!est!proportionnel!au!nb!de!récepteurs!présents.!!
!
A!la!moitié!de!saturation,!on!a!une!concentration!qui!est!la!constante!de!dissociation!du!
système.!Plus!la!constante!est!petite,!plus!l’affinité!est!grande.!!
!
La!fixation!que!l’on!observe!est!elle!une!fixation!sur!le!récepteur!ou!sur!autre!chose.!!
A‐t‐on!une!fixation!spécifique!ou!pas!?!Est‐elle!réversible!par!compétition!?!
!
On!va!faire!des!expériences!de!compétitions.!!
!
Diapo!13!
!
Expérience!sur!des!¢!!
! Exprimant!1!récepteur!d’une!H!
! N’exprimant!pas!ce!récepteur!
!
Diapo!14!
!
On!ne!peut!calculer!la!liaison!spécifique!par!différence!entre!la!liaison!totale!et!la!liaison!
non!spécifique.!!
!
!
>545 B%XX2'(-&(S)&(."-%Y3(S)(Z$2'%0(-&#R(S)
!
•!Techniques!de!liaison!(binding!studies)!
! _!Isolement!de!fractions!cellulaires!(mbes,!ny)!
! _!Fixation!de!ligand!marqué!(radioactif)!
! ! a!doses!croissantes!(saturation)!
! ! a!dose!fixe!+!doses!croissantes!de!ligand!froid!(compétition)!
! _!Incubation!jusqu’à!l’équilibre!
! _!Détermination!du!ligand!fixé!
!
•!Autoradiographie!
! _!Coupes!de!tissu!
! _!Incubation!avec!ligand!marqué!(radioactif)!
! ! a!doses!croissantes!
! ! a!dose!fixe!+!doses!croissantes!de!ligand!froid!
! _!Incubation!jusqu’à!l’équilibre!
! _!Détermination!du!ligand!fixé!(exposition!sur!film)!
!
diapo!15!
!
!
>5>5 92[3R#&%/-)Q(S)'2.($&(3'S)"/'0/-#3Z)
!
Les!récepteurs!présentent!une!régulation!qualitative!et!quantitative!
!
_!Modif!qualitatives!(affecte!l’affinité)!
! _!Diminution!de!l’affinité!par! Coopération!négative!

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!Thomas!Dougnac‐Galant!
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4!
! ! ! ! ! ! Acidose!(modif!des!charges!et!donc!forme)!
! ! ! ! ! ! Phosphorylation!de!certains!AA!
!
! _!Masquage!des!sites!de!fixation! protéine!hsp!90!
!
La!phosphorylation!modifie!la!conformation!spatiale!et!donc!la!capacité!à!se!fixer.!!
La!coopération!est!la!présence!de!plusieurs!sites!de!fixation!pour!1!hormone.!Ces!sites!
seront! occupés! séquentiellement! par! l’hormone! présente.! La! fixation! d’une! H! sur! l’un!
des!sites!peut!réduire!l’affinité!des!autres!sites!de!liaison!pour!H!
!
_!Modifications!quantitatives!:!
! _!Internalisation!après!fixation!:!phénomène!rapide!
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Diapo!16!
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Constitution!d’une!vésicule!d’internalisation.!Les!récepteurs!se!déplacent!à!la!surface!de!
la! ¢! pour! être! internalisés.! On! voit! ce! phénomène! quand! la! ¢! est! soumise! à! de! fortes!
quantités!d’hormones.!La!¢!devient!résistante!à!l’hormone.!!
La!vésicule!peut!fusionner!avec!le!golgi!=>!les!H!sont!en!contact!avec!des!protéases!qui!
vont! dégrader! les! complexes! HR.! Il! peut! exister! un! processus! de! recyclage! des! prot!
endogènes!et!réexprimer!les!récepteurs!en!mbe.!Après!qqs!min,!on!voit!réapparaitre!des!
récepteurs!à!la!surface!de!la!¢.!Elle!retrouve!une!sensibilité.!!
Les! cplx! HR! internalisés! peuvent! aller! atteindre! les! compartiments! intra! ¢R! et!
notamment!le!ny.!C’est!le!cas!des!facteurs!de!croissance.!!
!
! _!Régulation!par!l’hormone!:!la!plupart!des!récepteurs!des!H!ont!une!expression!
contrôlée!par!cette!même!H.!On!trouve!une!régulation!positive!ou!négative.!!
!
•!Une!régulation!positive!ou!3$\'([3R#&%/-.!
!
Diapo!17!
!
La!prolactine,!H!hypophysaire!caractérisée!dans!le!foie.!Dans!une!expérience,!on!fait!une!
hypophysectomie.! Si! on! dose! la! prolactine,! on! trouve! de! très! faibles! quantités! dans!le!
sang.!Dans!le!même!temps,!on!trouve!très!peu!de!récepteurs!sur!la!mbe!des!hépatocytes.!
Pour!voir!le!lien!entre!les!2,!on!fait!une!expérience!de!substitution.!On!implante!sous!la!
peau,! une! petite! capsule! qui! contient! une! solution! de! prolactine! et! qui! dispose! d’une!
mbe!perméable!aux!molécules!et!aux!grosses!prot!comme!la!prolactine.!Cette!mbe!est!en!
contact!avec!le!liq!extra!¢R!des!tissus!cutanés!=>!on!a!un!gradient!de!prolactine!et!donc!
elle!a!tendance!à!sortir.!Elle!se!répand!dans!le!sang!de!façon!continue.!On!a!donc!une!
augmentation!du!taux!de!prolactine!jusqu’à!un!plateau.!Sur!la!mbe!des!hépatocytes,!on!a!
des!nouveaux!des!récepteurs!et!la!concentration!augmente!aussi!jusqu’à!un!plateau.!Il!
semble!y!avoir!une!corrélation!directe!entre!prolactinémie!et!le!récepteur!de!H.!
!
•!On!peut!aussi!avoir!une!régulation!négative!ou!Q/]-\'([3R#&%/-.!
C’est!celui!rencontré!la!plupart!du!temps!
Ex!sur!l’insuline!et!les!lymphocytes!qui!possèdent!des!récepteurs.!On!les!incube!dans!des!
conditions!témoin!et!on!quantifie!l’abondance!des!récepteurs.!On!a!donc!un!niveau!de!
référence.!!

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!Thomas!Dougnac‐Galant!
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5!
On!augmente!progressivement!la!concentration!d’insuline!dans!le!milieu.!Plus!on!rajoute!
d’insuline,!moins!il!y!a!de!récepteurs!présents.!!
Si!on!met!de!très!fortes!concentrations,!on!a!une!diminution!rapide!dû!à!l’internalisation!
des!récepteurs.!!
Dans!le!cas!d’excès!d’H,!ça!permet!d’induire!une!résistance!des!¢!cibles!à!l’hormone.!
!
*5 ;(S)'2.($&(3'S)0(0V'#-#%'(S)./3$R2S)#3Z)$'/&2%-(S)6)
!
Diapo!18!
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On! peut! avoir! des! récepteurs! des! catécholamines.! Ces! récepteurs! fonctionnent! en!
activant!des!enz!mbeR!comme!l’adénylate!cyclase!ce!qui!permet!de!créer!de!l’AMPc.!Au!
milieu!on!implique!des!prot!mbeR!:!les!prot!G!
La! prot! possède! 7! domaines! trans! mbeR.! On! trouve! une! partie! extra! ¢R! ou! se! fixe! le!
ligand.! Dans! la! partie! en! contact! avec! le! cytoplasme,! on! a! une! partie! qui! permet!
l’interaction!avec!les!prot!G.!On!trouve!aussi!des!sites!de!phosphorylation!dans!la!partie!
intra!¢R!pour!modifier!l’affinité!avec!la!prot!G!
!
!
*545 ;(S) $'/&) 6) #SS3'(-&) R() ./3$R#[() (-&'() R(S) '2.($&(3'S) (&) R(S)
02.#-%S0(S)Q()&'#-SQ3.&%/-)%-&'#.(RR3R#%'()
!
Les! prot! G! permettent! d’activer! des! processus! intra! ¢R,! ce! sont! des! processus! de!
transduction!du!signal!hormonal.!!
2!grandes!voies!peuvent!être!activées!:!AMPc!et!Ca.!
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Diapo!19!
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On!peut!mettre!en!//!ces!2!voies!d’activation.!
On!trouve!dans!les!2!cas!une!étape!de!reconnaissance!entre!le!R!et!H!pour!former!des!
cplx!HR!actifs.!Le!récepteur!peut!se!lier!aux!prot!G!qui!peuvent!se!dissocier!pour!aller!
activer! des! enz! mbeR! (adénylate! cyclase! pour! l’AMPc! et! phospholipase! pour! former!
l’inositol!3P!qui!va!activer!la!libération!de!Ca!à!partir!des!stock!intra!¢R).!On!a!donc!une!
augmentation! des! concentrations! intracellulaires.! Ces! molécules! seront! les! seconds!
messagers! des! H.! Ils! vont! aller! activer! des! enz! cibles! qui! catalysent! des! réactions!
cellulaires.!!
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Ces!prot!G!sont!des!groupement!de!3!sous‐unités!α,!β,!γ.!
La!sous!unité!α!fixe!et!hydrolyse!le!GTP.!Quand!elle!est!dans!la!configuration!liée,!elle!
permet!l’activation!de!l’adénylate!cyclase.!!
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Diapo!20!
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La!prot!G!se!dissocie!quand!elle!est!activée.!La!dissociation!est!transitoire!car!la!sous‐
unité!α!hydrolyse!le!GTP!en!GDP!et!elle!devient!inactive!et!elle!se!dissocie!de!l’enz!et!se!
réassocie!aux!!sous‐unités!βγ.!!
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