Plan du cours 1. Introduction 2. L’eau 3. Les acides aminés, les peptides et les protéines 4. La structure tridimensionnelle des protéines 5. Exploration des protéines 6. La fonction des protéines 7. Les enzymes 8. Les glucides 9. Les nucléotides et les acides nucléiques 10. Les technologies de l’ADN 11. Les lipides 12. Les membranes biologiques et le transport 13. La signalisation cellulaire 14. Cancer et apoptose

13. La signalisation (communication) cellulaire 13-1

13.2. Les récepteurs nucléaires 13.1. Introduction 13.2. Les récepteurs nucléaires 13.3. Les récepteurs couplés aux canaux ioniques 13.4. Les récepteurs couplés aux protéines G 13.5. Les récepteurs couplés à une enzyme 13-2

13.1. Introduction 13.1.1. Principes généraux de la communication cellulaire + parfois second messagers non protéiques (petites molécules, ex. AMPc) 13-3

13.1.2. Modes de signalisation intercellulaire Signalisations contact-dépendante, paracrine, synaptique et endocrine 13-4

Signalisation autocrine Signalisation via les nexus (gap junctions) 13-5

13.1.3. Intégration du signal 13-6

13.1.4. Types de récepteurs 13-7

Les classes de récepteurs de surface 13-8

13.2. Les récepteurs nucléaires 13.1. Introduction 13.2. Les récepteurs nucléaires 13.3. Les récepteurs couplés aux canaux ioniques 13.4. Les récepteurs couplés aux protéines G 13.5. Les récepteurs couplés à une enzyme 13-9

Rec = récepteur nucléaire HRE = hormone response element 13.2. Les récepteurs nucléaires Molécule de signalisation hydrophobe! Rec = récepteur nucléaire HRE = hormone response element 13-10

Molécules qui communiquent via des récepteurs nucléaires 13-11

13.2. Les récepteurs nucléaires 13.1. Introduction 13.2. Les récepteurs nucléaires 13.3. Les récepteurs couplés aux canaux ioniques 13.4. Les récepteurs couplés aux protéines G 13.5. Les récepteurs couplés à une enzyme 13-12

13.3. Les récepteurs couplés aux canaux ioniques Ex. Transmission nerveuse 13-13

13.2. Les récepteurs nucléaires 13.1. Introduction 13.2. Les récepteurs nucléaires 13.3. Les récepteurs couplés aux canaux ioniques 13.4. Les récepteurs couplés aux protéines G 13.5. Les récepteurs couplés à une enzyme 13-14

13.4. Les récepteurs couplés aux protéines G 13.4.1. Généralités Récepteurs serpentins (serpentines) Protéines G = protéines de liaison au GTP Seconds messagers AMPc Inositol-triphosphate, Ca++ et diacylglycérol 13-15

13.4.2. Voie de l’AMP cyclique (AMPc) Synthèse et dégradation de l’AMPc + Protéine G activée 13-16

Exemples d’hormones qui utilisent la voie de l’AMPc Voir dia 7.46 13-17

Mécanismes 13-18 PKA = protéine kinase AMP cyclique-dépendante CREB = cyclic AMP response element binding protein 13-18

13.4.3. Voie de l’inositol-triphosphate (IP3), du Ca++ et du diacylglycérol Les inositol phospholipides membranaires (voir dias 11.21 et 12.5) 13-19

Production de l’IP3 et du diacylglycérol = protéine kinase Ca++-dépendante + (voir dia 11.27, phospholipase C) Protéine G activée 13-20

Exemples de molécules de signalisation qui utilisent la voie de l’IP3 13-21

Modulation de l’activité protéique et de l’expression génique Mécanismes Modulation de l’activité protéique et de l’expression génique 13-22

Activation de la calmoduline et des protéines-kinases Rôles du Ca++ Dépendants de IP3: Activation de PKC Activation de la calmoduline et des protéines-kinases Ca++/calmoduline-dépendantes (CaM-kinases) Modulation de l’activité protéique et de l’expression génique Indépendants de IP3: Transmission nerveuse (voir dia 13.13) Contraction musculaire (cours d’histologie et de physiologie) Coagulation (voir dias 7.56 et 7.64) 13-23

13.4.4. Résumé de la signalisation via les récepteurs couplés aux protéines G 13-24

13.2. Les récepteurs nucléaires 13.1. Introduction 13.2. Les récepteurs nucléaires 13.3. Les récepteurs couplés aux canaux ioniques 13.4. Les récepteurs couplés aux protéines G 13.5. Les récepteurs couplés à une enzyme 13-25

13.5. Les récepteurs couplés à une enzyme 13.5.1 Classes de récepteurs Récepteurs à activité tyrosine-kinase Récepteurs associés au tyrosine-kinases Récepteurs à activité sérine/thréonine kinase Récepteurs-like à activité tyrosine-phosphatase Récepteurs à activité guanylate cyclase Récepteurs associés aux histidine-kinases Tyrosine kinases, sérine/thréonine kinases et phosphatases: voir dias 7.43 à 7.48 13-26

13.5.2. Récepteurs à activité tyrosine kinase 13.5.2.1. Mécanismes généraux d’activation: autophosphorylation Réponse cellulaire Voie de Ras et des MAP kinases Voie du PI(3,4,5)P3 ! Différent du IP3 13-27

13.5.2.2. Exemples de molécules de signalisation agissant via les récepteurs à tyrosine kinase Surtout facteurs de croissance (prolifération ou différenciation cellulaire) 13-28

13.5.2.3. La voie de Ras et des MAP kinases Domaine SH2 de Grb-2 GEF = Facteur d’échange des nucléotides guanyliques MAP-kinase-kinase-kinase = Raf MAP-kinase-kinase = MEK MAP-kinases = protéine kinase activée par les mitogènes CANCER! (voir chapitre 14) 13-29

13.5.2.4. La voie du phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate PI(3,4,5)P3 Synthèse du PI(3,4,5)P3 13-30

Mécanisme: exemple d’un signal de survie PDK1 = protéine kinase posphatidylinositol-dépendante PKB = protéine kinase B = Akt CANCER! (voir chapitre 14) 13-31

13.5.2.5. Résumé de la signalisation via les récepteurs à activité tyrosine kinase 13-32