Chap7 Transduction du signal Signalisation intracellulaire Les “molécules de signalisation” peuvent modifer profondément l’activité de la cellule, à savoir : – Survie cellulaire – Excitabilité – Tous les aspects du fonctionnement cellulaire Quelques molécules de signalisation peuvent générer un nombre important de réponses grâce à un processus d’amplification du signal. Ces réponses sont obtenues par l’activation de kinases et de phosphatases. Récepteur membranaire Membrane cellulaire non-perméable : liaison d’un ligand sur un récepteur membranaire. – Neurotransmetteurs, facteurs neurotrophiques, hormones. Récepteur intracellulaire Membrane cellulaire perméable : des molécules traversent la membrane plasmique pour activer des récepteurs intracellulaires. – Le monoxyde d’azote (NO), les métabolites de l’acide arachidonique, les hormones stéroïdes Molécules liées à la membrane Les molécules de signalisation sont associées à la membrane de la cellule émettrice. Liaison sur les récepteurs membranaires de la cellule réceptrice. – Molécules d’adhésion cellulaire. Récepteurs Récepteurs canaux: Récepteurs couplés à une enzyme – la liaison du ligand sur le récepteur active une enzyme Récepteurs tyrosine kinases: récepteurs des facteurs de croissance, facteurs neurotrophiques. Récepteur intracellulaire – liaison du ligand et activation du récepteur Récepteurs aux protéines G RCPG monomériques (petites protéines G) • La liaison du ligand active la protéine G monomérique. • Celle-çi active à son tour d’autres protéines cytoplasmiques. • Croissance cellulaire, forme, prolifération, différentiation. • N’est pas impliqué dans l’excitabilité. Récepteurs métabotropes Fonctionnement: • • • • • • • En l’absence de ligand, les sous-unités de la protéine G trimérique a, b, et g sont assemblées au récepteur. La sous-unité a porte la guanine diphosphate (GDP). Après leur activation,la protéine-G quitte le récepteur, perd le GDP et la sous-unité a se sépare des sous-unités bg. La sous-unité a se lie au GTP. Le complexe a-GTP et les sous-unités bg sont des régulateurs potentiels d’un très grand nombre de “molécules effectrices” ou second messager. L’inactivation se fait quand la sous-unité a hydrolyse le GTP en GDP. Le complexe a-GDP se sépare de la protéine effectrice. Le comlexe a-GDP retrouve une haute affinité pour les sous-unités bg. La protéine-G trimérique se lie à nouveau au récepteur. Effecteurs Les sous-unités et peuvent agir sur différents effecteurs : – Canaux ioniques – Adénylate cyclase – phospholipase C – phospholipase A2 Effecteurs pour Alpha • • • • s, stimule l’adénylate cyclase qui transforme l’ATP en AMPc; régule les canaux Ca2+. i, inhibe l’adenylate cyclase; régule les canaux K+ ; active la guanylcyclase qui transforme le GTP en GMPc. Autres : activent la phospholipase C ou régulent les échanges Na+/K+ Canaux ioniques Les récepteurs métabotropiques peuvent modifier l’excitabilité de deux manières : • Directement: les canaux ioniques sont les effecteurs activés directement par les sous-unités a, et bg. • Indirectement : les canaux ioniques sont modulés par les effecteurs : protéines kinase, protéines phosphatases, Ca2+. Expression génique • • • L’activation des récepteurs peut aussi modifier l’expression des gènes. Principalement les récepteurs métabotropiques (protéine CREB); mais aussi les récepteurs ionotropiques (Le Ca2+ est généralement impliqué).