Fiche de révision : Signalisation cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Principes de la communication cellulaire
2. Acteurs de la transduction du signal
3. Interactions et modifications protéiques
4. Cycle des protéines G hétérotrimériques
5. Régulation des voies des RCPG
6. Voies de signalisation complémentaires

📖 1. Principes de la communication cellulaire

★ À maîtriser

• Chez les organismes pluricellulaires, la communication entre les cellules est indispensable au bon fonctionnement de l’organisme, à son adaptation et au maintien de l’homéostasie.

• La transduction du signal convertit l’interaction entre un premier messager et son récepteur en un signal intracellulaire qui modifie le fonctionnement de la cellule réceptrice.

Compléments

• Les premiers messages intercellulaires comprennent :
  • des neurotransmetteurs
  • des hormones
  • des cytokines
  • des composants de la matrice extracellulaire

• Selon leur nature et leur capacité à traverser la membrane plasmique, les premiers messagers sont reconnus par des récepteurs spécifiques membranaires ou intracellulaires.

💡 Astuce mémo

Message → récepteur → signal intracellulaire → modification cellulaire

📖 2. Acteurs de la transduction du signal

★ À maîtriser

• Les premiers messages mentionnés comprennent :
  • les facteurs de différenciation cellulaire
  • les facteurs de croissance
  • les hormones
  • les neurotransmetteurs
  • les cytokines
  • les bactéries
  • d’autres agents pathogènes

• Les seconds messagers mentionnés comprennent :
  • le monoxyde d’azote
  • l’AMPc
  • le GMPc
  • le DAG
  • les PIPs
  • Ca2+
  • Zn2+
  • Mn2+

Compléments

• Les récepteurs nucléaires homodimériques des hormones stéroïdes sont séquestrés dans le cytoplasme par des protéines inhibitrices et sont transloqués dans le noyau après activation par ces hormones.

• Les récepteurs nucléaires hétérodimériques des hormones thyroïdiennes, des rétinoïdes et de la vitamine D sont constitutivement présents dans le noyau.

• Les protéines amplificatrices citées comprennent :

  • l’adénylate cyclase
  • la guanylate cyclase
  • les canaux ioniques
  • des protéines kinases
  • la phospholipase C

• Les protéines effectrices citées comprennent :
  • la protéine kinase A
  • la protéine kinase C
  • les canaux ioniques
  • les enzymes
  • les facteurs de transcription

📖 3. Interactions et modifications protéiques

★ À maîtriser

📐 Formule - La constante de dissociation s’écrit $K_d = \frac{[L][R]}{[LR]}$.

📌 Un Kd exprimé en mM indique une faible affinité, tandis qu’un Kd exprimé en nM indique une grande affinité.

• Les modifications post-traductionnelles mentionnées comprennent :
  • l’acétylation de la lysine
  • la désacétylation de la lysine
  • la S-nitrosylation de Cys
  • la phosphorylation de Tyr, Ser et Thr
  • la déphosphorylation de Tyr, Ser et Thr

Compléments

• Les résidus d’acides aminés particuliers mentionnés sont :
  • la sérine
  • la thréonine
  • la tyrosine

• Les sites cités comme éléments de spécificité et de sélectivité sont :
  • SH2
  • SH3
  • PH

📖 4. Cycle des protéines G hétérotrimériques

★ À maîtriser

• Après fixation de l’hormone, le récepteur change de conformation, lie Gα et favorise la libération du GDP ; la fixation du GTP dissocie ensuite Gα du récepteur et de Gβγ, puis Gα active un effecteur et produit des seconds messagers avant l’hydrolyse du GTP et la réassociation de Gα avec Gβγ.

Compléments

• Les récepteurs couplés aux protéines G hétérotrimériques sont aussi désignés par les sigles RCPG et R7TMD.

• Dans le cycle des protéines G, le récepteur activé joue le rôle de facteur d’échange en favorisant la libération du GDP de Gα et sa liaison au GTP.

💡 Astuce mémo

GDP quitte Gα, GTP s’y fixe, puis son hydrolyse ramène Gα vers Gβγ

📖 5. Régulation des voies des RCPG

★ À maîtriser

• La toxine pertussique empêche la libération du GDP de Gαi et maintient cette protéine G sous forme inactive.

• La toxine cholérique modifie Gαs et la maintient sous forme active.

• L’hydrolyse du GTP par Gα l’inactive et diminue l’activation de l’effecteur, notamment l’adénylate cyclase.

Compléments

• Les protéines RGS augmentent l’activité GTPase de Gα, ce qui correspond à un effet GAP.

• La phosphodiestérase de l’AMPc hydrolyse l’AMPc en 5′-AMP.

• La PKA phosphoryle des résidus sérine et thréonine du domaine cytoplasmique du RCPG, qui active alors moins bien Gα.

• 🔄 La désensibilisation homologue par la BARK suit ces étapes :
  1. La BARK phosphoryle d’autres résidus du RCPG activé.
  2. Le RCPG phosphorylé lie la β-arrestine.
  3. Le complexe RCPG–β-arrestine est endocyté.

💡 Astuce mémo

Hydrolyse du GTP → inactivation de Gα → diminution de l’activation de l’effecteur

📖 6. Voies de signalisation complémentaires

📝 Points essentiels

• Les voies complémentaires de signalisation citées comprennent : la voie des récepteurs à activité tyrosine kinase, la voie des MAP kinases, la signalisation par le monoxyde d’azote, les voies lipidiques de l’acide arachidonique