COMMUNICATION HORMONALE (12)

COMMUNICATION HORMONALE (12)
Cinétique de la liaison au récepteur
Modèle d’analyse d’une relation hormone-récepteur.
On étudie la liaison sur son récepteur du Cyanopindolol, analogue équivalent à
l’adrénaline.
On utilise du Cyanopindolol (CYP) marqué à l’iode radioactif 125I que l’on note
125
I-CYP) sur des membranes d’érythrocytes de Dinde (il faut bien que les Dindes
servent à quelque chose).
Les membranes sont amenées à l’équilibre avec le ligand radioactif soluble. Le
mélange est ensuite filtré sur filtre en fibre de verre. On ralentit la dissociation
des complexes ligand-récepteur en refroidissant le mélange. On peut ainsi
évaluer les quantités de ligand retenu sur les membranes, ainsi que les quantités
de ligand non lié à ces membranes.
Quantité d’hormone liée par mg de membrane (125I-CYP BOUND) en fonction de
la quantité d’hormone libre (125I-CYP free).
TRIANGLES PLEINS : en présence de propanolol en excès (le propanolol et le
cyanopindolol sont en compétition pour la liaison aux membranes)
CERCLES PLEINS : en l’absence de tout autre ligand
CERCLES VIDES : courbe obtenue par soustraction de la première à la seconde.
COMMUNICATION HORMONALE (13)
Un fonctionnement michaelien
COMMUNICATION HORMONALE (14)
Expce de Sutherland : second messager
COMMUNICATION HORMONALE (15)
L’AMPcyclique
L’AMPcyclique est
un nucléotide dont le
phosphate est lié par
liaison ester aux carbones 5’ et 3’ du ribose.
(dans l’AMP, la liaison
ne concerne que le carbone 5’).
Synthèse d’AMPcyclique
Le précurseur est l’ATP. La liaison
ester est réalisée grâce à la libération
d’un pyrophosphate (P-P).
L’ensemble est donc spontané.
Dégradation :
extinction du signal
Le phosphate forme un
pont «phospho-di-ester»
qui est hydrolysé par la
PDE. D’un point de vue
énergétique, cette dégradation est également
spontanée.
COMMUNICATION HORMONALE (16)
AMPc et cascade de kinases
L’AMPcyclique «libère» la Protéine Kinase A, en se
fixant sur la sous-unité régulatrice qui se détache
alors de la sous-unité catalytique
La cascade d’activation permet,
à chaque étape, d’amplifier la
réponse.
La Protéine Kinase active plusieurs Phosphorylase Kinases
qui activent chacune plusieurs
Phosphorylases, qui phorphorolysent chacune plusieurs glycogènes, etc...
COMMUNICATION HORMONALE (17)
Le cycle des protéines G
La liaison de l’hormone au récepteur donne
à celui-ci une bonne affinité pour une protéine G porteuse de GDP.
La liaison entre ces deux acteurs entraîne
un échange (et pas une transformation chimique)
entre le GDP et le GTP sur la protéine G
La protéine G ainsi activée constitue un
signal membanaire : elle quitte le récepteur
et a maintenant une bonne affinité pour
l’Adénylyl-Cyclase qu’elle active.
L’Adénylyl-Cyclase maintenant activée catalyse la production d’AMPc à partir d’ATP.
L’AMPc est le second messager de la
transduction.
Le GTP est rapidement hydrolysé par la
protéine G (le GTP est instable...).
Ceci provoque l’extinction du signal ; la
protéine G perd son affinité pour l’AC et
s’en détache. L’AC cesse alors d’être activée.
... et voilà...
le système revient à son état initial.
COMMUNICATION HORMONALE (18)
IP3 et DAG
L’inositol est une molécule cyclique (CHOH)6. Liéé à un
acide phosphatidique (Glycérol + ac. gr. + phosphate), il
donne un PhosphatidylInositol. Avec deux phosphates sur
les oreilles, on obtient PIP2.
La PLC (PhosphoLipaseC) hydrolyse la liaison entre le
phosphate et le glycérol. On obtient alors un IP3 et un DAG
Intérêt des cascades de Kinases
Amplification
La structuration en cascade permet
de mutiplier les effets à chaque étape. On obtient ainsi une forte amplification.
Réversibilité
L’activation par phosphorylation permet de
créer un composé activé hautement destructible (extinction du signal,
façon message Mission
Impossible). Il y a réversibilité automatique de
l’activation.
COMMUNICATION HORMONALE (19)
Mode d’action des hormones stéroïdes
Activation de gènes
L’application d’ecdysone sur
des cellules de glande salivaire de diptère fait apparaître des puffs nouveaux sur
les chromosomes géants.
L’ecdysone fait donc s’exprimer des gènes auparavant
réprimés.
Récepteurs
intracellulaires
La progestérone traverse la
membrane de ses cibles.
L’hormone se lie à un récepteur organisé en dimère.
Le dimère lié à l’hormone
est actif dans le noyau et
se fixe sur l’ADN, à hauteur
de gènes spécifiques dont il
stimule ou réprime la transcription.
Organisation type d’un récepteur
des hormones stéroïdes
COMMUNICATION HORMONALE (20)
Réponse à T3/T4 - métamorphose de la Grenouille
COMMUNICATION HORMONALE (21)
Les récepteurs à doigt de zinc
A.
1 : récepteur seul
2 : ADN + récepteur
3 à 6 : ADN + récepteur + EDTA
7 : ADN + récepteur + EDTA
+ ZnCl2
B.
1 : récepteur seul
2 : ADN + récepteur
3 à 6 : ADN + récepteur + EDTA
7 : ADN + récepteur + EDTA
+ MgCl2
COMMUNICATION HORMONALE (22)
Transduction des messagers intercellulaires