1. Vue d'ensemble

Le cours traite de la signalisation cellulaire, mécanisme fondamental assurant la communication entre cellules dans un organisme. Ce processus se situe au niveau cellulaire et implique la réception et la transduction de signaux extracellulaires pour moduler le comportement cellulaire. Il est essentiel à la physiologie normale, mais aussi impliqué dans les pathologies. Les idées clés abordent la définition, les types de communication cellulaire, les ligands et récepteurs, les différentes classes de récepteurs, la transduction intracellulaire, les seconds messagers, la régulation du signal, les réseaux et crosstalk des voies, ainsi que les dysfonctionnements pathologiques.

2. Concepts clés & Éléments essentiels

• Définition signalisation cellulaire : représentation symbolique permanente de l’environnement, impliquant un premier messager reconnu par un récepteur (membranaire ou intracellulaire).
• Étapes de la signalisation : émission du premier messager, transport, réception par récepteur, transduction intracellulaire, effet cellulaire.
• Types de communication : GAP jonction, contact juxtacrine, émission moléculaire endocrine, paracrine, autocrine, nerveuse (synaptique).
• Ligands et récepteurs : très spécifiques, liaison stéréospécifique, saturable, affinité variable (faible/forte).
• Classes de récepteurs membranaires : chaînes ioniques, couplés aux protéines G (RCPG), tyrosine kinase (RTK), couplés à enzymes, non classés.
• Récepteurs intracellulaires : ligands lipophiles (stéroïdes, thyroïdiennes, vitamines A et D), migration dans noyau, contrôle transcription.
• RCPG : sept domaines transmembranaires, interaction avec protéines G hétérotrimériques (sous-unités α, β, γ), diversité fonctionnelle.
• Protéines G : activées par échange GDP-GTP, régulent adénylate cyclase, phospholipase C, canaux ioniques.
• RTK et RTCK : phosphorylation tyrosine directe ou indirecte, cascade de kinases (MAPK).
• Notch : récepteur juxtacrine important pour différenciation et homéostasie cellule souche.
• Signalisation intracellulaire : phosphorylation/déphosphorylation, protéines liées au GTP, seconds messagers (AMPc, GMPc, IP3, DAG, Ca2+, NO).
• Réseau de protéines : relais, amplification, intégration, modulation, régulation rétroactive.
• Ubiquitination, sumoylation, O-GlcNAcylation : régulation post-tradutionnelle importante.
• Voies MAPK (RAS/RAF/MEK/ERK) : phosphorylation en cascade, rôle dans prolifération, différenciation, survie, oncogenèse.
• Dysfonctionnements : détournement par mécanismes génétiques et épigénétiques, cancer.

3. Points à Haut Rendement

• Signalisation = 5 étapes clés : émission, transport, réception, transduction, réponse.
• 20-25% des gènes humains impliqués dans transduction du signal.
• 6 connexines = 1 connexon, GAP jonctions permettent passage signaux chimiques/électriques.
• RCPG : 7 domaines transmembranaires, plus grande famille protéique membranaire.
• Sous-unités protéine G : α (17 gènes), β (5 gènes), γ (12 gènes).
• Récepteurs intracellulaires controlent expression génique via liaison à ADN.
• Récepteurs tyrosine kinase : phosphorylation directe, impliqués dans croissance, différenciation.
• Phosphorylation = activation, déphosphorylation = désactivation (prot. kinases & phosphatases).
• Protéines G actives liées au GTP, inactive avec GDP.
• VOIE MAPK clé dans oncogenèse via cascade RAS/RAF/MEK/ERK.
• Dysfonctionnements signalisation liés à cancer, maladies auto-immunes, neurodégénératives.
• Amplification du signal par couplage de voies et seconds messagers.
• Boucles de rétrocontrole assurent robustesse du système.

4. Tableau de Synthèse

5. Mini-Schéma (ASCII)

Signalisation cellulaire
 ├─ 5 étapes : émission → transport → réception → transduction → effet cellulaire
 ├─ Types communication
 │    ├─ GAP jonction
 │    ├─ Juxtacrine (contact)
 │    ├─ Endocrine (hormones)
 │    ├─ Paracrine/Autocrine
 │    └─ Nerveuse (synaptique)
 ├─ Ligands & Récepteurs
 │    ├─ Spécificité & affinité
 │    ├─ RCPG (protéines G)
 │    ├─ RTK (tyrosine kinase)
 │    ├─ Canaux ioniques
 │    └─ Intracellulaires (stéroïdes)
 ├─ Protéines G & Kinases
 │    ├─ Activation par GDP→GTP
 │    └─ Phosphorylation cascade (MAPK)
 ├─ Seconds messagers
 │    ├─ AMPc, GMPc, IP3, DAG, Ca2+, NO
 │    └─ Amplification signal
 ├─ Régulation signalisation
 │    ├─ Phosphorylation/déphosphorylation
 │    ├─ Protéines GTPases monomériques
 │    └─ Modifications post-trad. (sumoylation, ubiquit.)
 └─ Dysfonctionnement & Impact
      ├─ Cancer
      ├─ Maladies auto-immunes
      └─ Neurodégénérescence

6. Bullets de Révision Rapide

• Signalisation = 5 étapes clés.
• 20-25% des gènes humains codent pour transduction.
• GAP jonctions = 6 connexines = 1 connexon.
• Communication juxtacrine = signal membranaire lié.
• Endocrine = hormone en circulation sanguine, action lente.
• Paracrine = signal local, cellule différente cible.
• Autocrine = cellule cible = cellule émettrice.
• Communication nerveuse = synaptique, transmission rapide, action brève.
• Ligands = peptides, hormones lipophiles & petites molécules.
• Récepteurs = 5000 gènes récepteurs identifiés.
• Liaison ligand-récepteur = forte affinité, saturable, réversible.
• RCPG = 7 domaines transmembranaires, interaction protéines G.
• Protéines G = α, β, γ, activité GTPase.
• RTK = phosphorylation directe sur tyrosine.
• Récepteurs intracellulaires = lipophiles, migration noyau.
• Seconds messagers = AMPc, GMPc, IP3, DAG, Ca2+, NO.
• Phosphorylation = activation (kinase), désactivation (phosphatase).
• MAPK = cascade phosphorylation RAS/RAF/MEK/ERK.
• Dysfonctionnements signalisation = cancer, auto-immunité, neurodégénérescence.
• Boucles rétrocontrôle = robustesse système.