QCM : Signalisation et récepteurs cellulaires (53 questions)

Explication

La protéine G comprend les sous-unités alpha, bêta et gamma et se fixe du côté intracellulaire, notamment près de la troisième boucle entre les segments 5 et 6. La localisation extracellulaire inverse l’orientation, la deuxième boucle confond les repères structuraux et la sous-unité delta remplace à tort gamma.

Explication

Les bêta-arrestines se lient préférentiellement aux RCPG phosphorylés et recrutent AP-2 ainsi que la clathrine pour former une vésicule recouverte; la dynamine libère ensuite cette vésicule en scindant la membrane. La dynamine ne remplace pas les bêta-arrestines dans le recrutement des adaptateurs, et la scission intervient après la formation de la vésicule.

Explication

Dans la voie indirecte, Gs stimule l’adénylate cyclase, qui produit l’AMPc ; l’AMPc active la PKA, laquelle phosphoryle le canal calcique. L’option sur la PKA avant l’AMPc inverse l’ordre, celle impliquant Gi substitue une autre protéine G, et l’ouverture directe décrit l’autre mode d’action de Gs.

Explication

Après désensibilisation et perte du ligand, un RCPG peut être recyclé par les endosomes ; si cette voie est impossible, il est dégradé par un lysosome. Le recyclage ramène le récepteur dans le circuit, tandis que le protéasome est associé aux récepteurs mal maturés.

Explication

La fixation du neuromédiateur ouvre le canal, et l’ion traverse selon son gradient de concentration, ici vers l’intérieur. L’option sur la sortie inverse le gradient, celle sur le canal fermé néglige la fixation du ligand, et celle sur le transport direct confond le ligand avec le canal.

Explication

Gs active les canaux calciques de type L, ce qui augmente l’entrée de calcium dans la cellule. L’inhibition des canaux calciques et la sortie de potassium correspondent à l’action de Gi, tandis que la libération du calcium du réticulum relève de la voie Gq et de l’IP3.

Explication

Les agonistes des récepteurs 5-HT1D/1B sont utilisés pour soulager les crises migraineuses. La réduction de l’acidité relève des antihistaminiques H2, tandis que les récepteurs métabotropiques de l’angiotensine et les récepteurs bêta-adrénergiques sont ciblés contre l’hypertension.

Explication

Après l’activation du RCPG, les GRK phosphorylent sa partie C-terminale, ce qui facilite la liaison des bêta-arrestines et bloque le couplage aux protéines G. Les bêta-arrestines ne sont pas les kinases, et la phosphorylation décrite ne cible ni les protéines G ni le récepteur par l’action des protéines G.

Explication

Ras revient à l’état inactif en hydrolysant le GTP en GDP, et les protéines GAP accélèrent cette réaction. La conversion du GDP en GTP ou l’activation par un récepteur tyrosine kinase correspond à des mécanismes associés à l’activation, non à l’inactivation de Ras.

Explication

La noradrénaline et l’adrénaline sont les principaux neuromédiateurs du système nerveux sympathique. L’acétylcholine est clé dans le parasympathique, tandis que le glutamate et le GABA sont notamment distingués par leurs effets excitateur et inhibiteur.

Explication

La baisse ou la suppression de l’activité GTPasique empêche Ras de revenir à l’état inactif; l’activation continue de MAPK favorise alors une croissance incontrôlée. L’option « Ras reste inactive » inverse l’effet de la mutation, « MAPK est inhibée » inverse la conséquence sur la voie, et « Ras devient moins activée » confond une mutation activatrice avec une perte d’activation.

Explication

Ras est une protéine G monomérique souvent activée par un récepteur tyrosine kinase et peut alors déclencher la voie MAPK, importante pour la prolifération cellulaire. La protéine G trimérique est une confusion sur sa catégorie, l’hydrolyse du GTP correspond à son retour à l’état inactif, et la différenciation n’est pas la fonction indiquée ici.

Explication

La famille C regroupe les RCPG métabotropes du glutamate et les récepteurs des phéromones. La famille B est de type sécrétine, la famille A est de type rhodopsine et la famille E est associée à l’AMP cyclique.

Explication

Les récepteurs muscariniques de l’acétylcholine sont couplés à une protéine G, tandis que les récepteurs nicotiniques sont des canaux ioniques. L’inversion échange leurs propriétés, et les deux autres réponses attribuent à tort une même classe aux deux récepteurs.

Explication

Dans la voie GRK-bêta-arrestine dépendante, les arrestines peuvent activer RAS, qui initie ensuite les voies MAPK, PI3K et AKT. Les RGS régulent l’activité des protéines G, et les voies en aval ne précèdent pas l’activation de RAS dans cet enchaînement.

Explication

Le GEF active la sous-unité alpha en facilitant le remplacement du GDP lié par du GTP. L’échange inverse confond activation et désactivation, tandis que l’échange sur bêta ou avec de l’ATP ne correspond pas à ce mécanisme.

Explication

Le RCPG possède une extrémité N-terminale extracellulaire portant le domaine de liaison du ligand et une extrémité C-terminale intracellulaire. L’inversion échange les orientations, tandis que les deux autres réponses situent à tort les deux éléments du même côté.

Explication

L’acétylcholinestérase dégrade l’acétylcholine, puis la choline est recaptée par la terminaison présynaptique. La glutaminase agit dans une voie de synthèse du glutamate, et les autres propositions inversent ou attribuent incorrectement ces rôles.

Explication

Les RCPG mal maturés après leur traduction dans le réticulum endoplasmique sont dégradés par le protéasome. Le lysosome intervient dans le devenir de récepteurs désensibilisés lorsque leur recyclage est impossible.

Explication

Dans le cœur, les récepteurs bêta 3 exercent principalement un effet inotrope négatif, c’est-à-dire une diminution de la contractilité. L’augmentation conjointe de la contractilité et de la fréquence correspond aux bêta 1 et bêta 2; les autres réponses confondent ces effets ou transfèrent au cœur la vasodilatation associée aux bêta 2 dans le muscle lisse.

Explication

L’endocrinie transporte une hormone par le sang jusqu’à une cellule cible distante. La paracrinie repose sur une diffusion locale, la juxtacrinie sur un contact entre cellules adjacentes et l’autocrinie sur une action sur la cellule émettrice.

Explication

L’IP3 se lie à un récepteur du réticulum endoplasmique et provoque la libération de Ca2+ dans le cytoplasme. La captation inverse le flux, l’AMPc relève de l’adénylate cyclase, et la production d’IP3 et de DAG est l’étape réalisée par la phospholipase C bêta.

Explication

La rétinite pigmentaire fait partie des maladies associées aux mutations inactivantes des RCPG, avec l’hypogonadisme hypogonadotrope, le diabète insipide néphrogénique et l’obésité. Les autres maladies proposées ne figurent pas dans cette liste d’associations.

Explication

Un récepteur ionotropique est un canal ligand-dépendant présent sur la membrane plasmique ou sur des membranes d’organites intracellulaires. Le récepteur couplé aux protéines G n’est pas un canal, le récepteur nucléaire se situe dans la cellule et le récepteur à activité enzymatique relève d’une autre classe.

Explication

Une pharmacopérone est un agoniste ou un antagoniste capable de traverser la membrane, d’atteindre le récepteur dans le réticulum endoplasmique et d’en faciliter le guidage vers la membrane plasmique. Un antagoniste extracellulaire ne remplit pas ce rôle de guidage, et le blocage d’une métalloprotéase ou la dégradation du récepteur ne correspond pas à cette définition.

Explication

La famille C regroupe des récepteurs métabotropes qui fixent des ions et des neurotransmetteurs comme le glutamate et le GABA, au niveau d’un site extracellulaire. La famille B est notamment associée aux peptides et aux hormones de haut poids moléculaire.

Explication

Les RCPG sont ciblés par environ 30 à 40 % des médicaments utilisés contre diverses pathologies et représentent environ 9 % des ventes. Les valeurs de 9 % et de 30 à 40 % sont confondues ou appliquées à tort aux deux mesures dans les autres propositions.

Explication

La séquence est tyrosine, L-dopa, dopamine, noradrénaline puis adrénaline : la noradrénaline vient donc après la dopamine. L’adrénaline vient ensuite, la L-dopa la précède et la choline appartient à la synthèse de l’acétylcholine.

Explication

La phosphorylation augmente l’activité du canal et l’ion se déplace du côté le plus concentré vers le moins concentré, donc vers l’intérieur dans cette situation. Le déplacement vers l’extérieur inverse le gradient, la baisse du passage contredit l’activation du canal, et le transport contre le gradient ne correspond pas à une diffusion selon le gradient.

Explication

La voie canonique correspond à la réponse classique, directe et prévisible des voies associées au récepteur stimulé. La trans-activation désigne une activation indirecte d’un autre récepteur, la désensibilisation réduit la réponse du récepteur et la voie non canonique s’écarte de la réponse classique.

Explication

La désensibilisation hétérologue survient quand la stimulation d’un RCPG réduit la réponse d’autres récepteurs co-exprimés; des kinases intracellulaires activées la médiatisent souvent. La désensibilisation homologue touche le RCPG stimulé, et l’internalisation constitutive peut avoir lieu à l’état inactif.

Explication

La liaison du GTP modifie la conformation d’alpha et entraîne sa dissociation de bêta-gamma, permettant à chacun d’agir sur ses effecteurs. L’hydrolyse du GTP correspond au retour vers l’état inactif, et le GDP est associé à cet état.

Explication

Les GAP, également appelées RGS, accélèrent l’hydrolyse du GTP et régulent rapidement l’activité d’alpha. Un GEF facilite plutôt l’échange du GDP contre du GTP, tandis qu’un effecteur intervient dans la réponse en aval.

Explication

La désensibilisation homologue correspond à la baisse de réponse du RCPG qui a été stimulé de façon répétée par son ligand, y compris en présence continue de l’agoniste. La désensibilisation hétérologue touche d’autres récepteurs co-exprimés, tandis que l’internalisation constitutive concerne des récepteurs inactifs.

Explication

Les ligands hydrophiles ne traversent pas la bicouche lipidique et transmettent leur signal en se fixant à des récepteurs membranaires. Un récepteur cytoplasmique ou nucléaire ne répond pas à cette contrainte, et le ligand ne se fixe pas sur une autre cellule à la place de la cellule cible.

Explication

La classe 4 correspond à un défaut de signalisation intracellulaire malgré l’activation du récepteur. La classe 2 concerne le transport vers la membrane, la classe 3 la fixation de l’agoniste et la classe 5 une cause non identifiée.

Explication

Lors de la trans-activation, la protéine kinase C active une métalloprotéase membranaire, laquelle convertit la pro-EGF en EGF actif; celui-ci se lie au récepteur de l’EGF et déclenche ses voies. L’inversion kinase-métalloprotéase, la dégradation du récepteur et l’absence de liaison de l’EGF à son récepteur correspondent à des mécanismes différents de celui décrit.

Explication

Les RGS accélèrent la conversion du GTP en GDP sur la sous-unité alpha, ce qui favorise le réassemblage des sous-unités et désactive la protéine G. La dissociation durable inverse le rôle des RGS, la phosphorylation relève des GRK et le maintien du GTP prolongerait l’activité.

Explication

Les seconds messagers peuvent activer d’autres voies de signalisation et amplifier ainsi la réponse au signal initial. Les présenter comme des agents d’atténuation ou de terminaison inverse leur rôle, et ils ne remplacent pas le signal externe.

Explication

Les RCPG matures passent du réticulum endoplasmique à la face cis du Golgi ; la face trans forme ensuite des vésicules qui les acheminent vers la membrane plasmique. L’inversion des faces et le détour par les endosomes confondent des étapes distinctes.

Explication

La fixation du ligand au domaine extracellulaire active la partie cytosolique du RCPG, qui active ensuite la protéine G hétérotrimérique. L’inversion place les événements dans le mauvais ordre, et les autres réponses contournent ou déplacent le relais assuré par la partie cytosolique du récepteur.

Explication

Gs stimule l’adénylate cyclase, qui convertit l’ATP en AMPc; l’AMPc active la PKA, laquelle phosphoryle des protéines. L’inhibition de l’adénylate cyclase correspond à Gi ou Go, et la PKA comme la phospholipase C bêta ne produisent pas l’AMPc.

Explication

L’entrée de chlore produit un potentiel synaptique inhibiteur. L’entrée de sodium ou de calcium est associée à une synapse excitatrice, tandis que la sortie de potassium constitue l’autre mécanisme inhibiteur mentionné.

Explication

Gi inhibe les canaux calciques, réduisant l’entrée de calcium, et active les canaux potassiques, favorisant la sortie de potassium. Une entrée calcique accrue contredit l’inhibition, une sortie potassique freinée contredit l’activation des canaux, et la libération depuis le réticulum relève de la voie Gq.

Explication

La famille A est la famille de RCPG la plus répandue et fixe une grande variété de ligands selon leur taille. La fixation surtout de peptides et de grosses hormones caractérise la famille B, tandis que les récepteurs métabotropes et le site extracellulaire sont associés à la famille C.

Explication

L’activation du RCPG par le signal externe entraîne l’activation de la protéine G associée, qui module ensuite des canaux, des enzymes et des protéines intracellulaires. Inverser l’ordre, placer un second messager en amont ou écarter la protéine G ne décrit pas cette cascade.

Explication

Dans cette cascade, le RCPG active la protéine G, qui dépend directement de cette activation et commande l’enzyme effectrice. L’action directe du RCPG omet le relais de la protéine G, tandis que les deux autres réponses inversent ou confondent les éléments de la voie.

Explication

La famille A, dite Rhodopsin-like, est la mieux caractérisée et représente 80 % des RCPG. Les familles B, C et F ont d’autres désignations et ne sont pas identifiées comme la famille majoritaire.

Explication

Alpha 1 provoque la contraction des vaisseaux, des muscles lisses et des sphincters, tout en inhibant la motilité gastro-intestinale. La relaxation évoque la vasodilatation bêta 2, l’augmentation de la motilité inverse l’effet indiqué, et l’inhibition de la sécrétion par exocytose est associée à alpha 2.

Explication

Les bêta-arrestines peuvent agir indépendamment des protéines G, mais leur activation dépend d’une activation préalable du récepteur par un agoniste. L’indépendance ne signifie donc pas que le récepteur peut rester inactif, et elle ne fait pas des protéines G le déclencheur direct des bêta-arrestines.

Explication

Une protéine G est composée des trois sous-unités alpha, bêta et gamma. Une sous-unité alpha seule ne constitue pas le complexe, delta n’appartient pas à cette composition et le récepteur n’est pas une sous-unité de la protéine G.

Explication

Le glutamate est excitateur et sert de précurseur au GABA, qui est inhibiteur. Inverser le couple renverse à la fois les rôles et le sens de formation, tandis que noradrénaline et adrénaline sont associées au système sympathique.

Explication

La famille B fixe principalement des peptides et des hormones de haut poids moléculaire et partage 12 % d’homologie avec la famille A; elle comprend les catégories B1 et B2. La famille A est la famille rhodopsine, tandis que les familles C et F ne correspondent pas à ces caractéristiques. **Remarque :** dans le cours, B1 est associée à l’adhésion et B2 à la sécrétion.