P LAN DE TRAVAIL I. Introduction. II. Principe de la communication. 1.spécificité de la diffusion 2.variabilité dans les récepteurs pour un même ligand III. C OMMUNICATION CELLULAIRE PAR CONTACT DIRECT. 1.A travers les jonctions communicantes 2.Par l'intermédiaire des molécules d'adhérence IV. C OMMUNICATION CELLULAIRE PAR MOLÉCULE DE SIGNALISATION. 1.Les différents modes de transmission de signaux chimiques. 2.Les molécules de signalisation. 3.Les récepteurs.

I.I NTRODUCTION : La communication cellulaire est indispensable à la vie des organismes pluricellulaires: les cellules doivent impérativement échanger les informations nécessaires à la coordination de leurs actions. La communication cellulaire peut être définie de la manière suivante : ce sont des signaux moléculaires (ou messagers) émis par une cellule (dite émettrice) et reconnus par une autre cellule (dite réceptrice ). sachant que la cellule émettrice peut être également la cellule réceptrice. La réception du signal extérieur est suivie d'un relais à l'intérieur de la cellule qui va conduire à l'amplification du signal induisant des effets moléculaires variés ainsi qu'un changement d'état de la cellule réceptrice.

II.P RINCIPE DE LA COMMUNICATION : Effet pléiotropique : Un même ligand est capable d'induire des réponses différentes d'une cellule ou d'un récepteur à l'autre comme le montre si bien ce schéma : 1)- Spécificité de diffusion : o Les cellules possèdent ou non, le récepteur ou le message. Le message peut être diffusé soit : à toutes les cellules (ex : l'insuline). ou réservé à un ou plusieurs types très spécifiques de cellules ex : parathormones et les cellules rénales. 2) Variabilité dans les récepteurs pour un même ligand :

L A COMMUNICATION CELLULAIRE Contact direct entre les cellules Molécules de signalisation Molécule d’adhérence et système de jonction cellule-cellule Interaction ligand-récepteur

Se voit quand les deux cellules sont suffisamment proches l'une de l'autre. On distingue 2 types: III. C OMMUNICATION CELLULAIRE PAR CONTACT DIRECT : La signalisation passe par l’envoie de signaux à courte distance, sans sécrétion. Permettent le passage direct entre 2 cellules voisines de petites molécules (PM < 1500 daltons): électrolytes (Ca 2+), les seconds messagers (AMPc). 1.A travers les jonctions communicantes:

Schéma représente la structure de jonction commucante

Via les structures responsables de la reconnaissance et de l’adhérence entre les cellules Les molécules d'adhérence sont des G.P transmembranaires appartenant à 5 grandes familles: -les intégrines. -les cadhérines. -les sélectines -les Ig - les molécules riches en leucine. Selon la nature moléculaire et le type cellulaire, on distingue 4 types d'interactions cellulaires utilisant les molécules d'adhérence: -Homophilique: si molécules d'adhérence sont de même nature. -Hétérophilique: si molécules d'adhérence de nature différente. -Homotypique: si les cellules sont de même type. -Hétérotypique: si les types sont différents. 2. Par l'intermédiaire des molécules d'adhérence:

Dépendent sur : La nature de cellule qui emmètrent et / ou reçoivent le signal moléculaire. La disposition de ces cellulaire les unes par rapport aux autres. Elle repose en partie sur la sécrétion de signaux chimiques (ligands) qui agissent avec des cellules cibles qui les réceptionnent et les traitent. IV. C OMMUNICATION CELLULAIRE PAR MOLÉCULE DE SIGNALISATION :

1. Les différents modes de transmission de signaux chimiques :. EndocrineParacrine AutocrineSynaptique

Endocrine

Autocrine

Paracrine

Synaptique

Des molécules qui agissent en se fixant sur des récepteurs spécifiques. Des ligands de ces récepteurs. Substances qui s’associent aux récepteurs avec une affinité élevée. Peuvent être endogènes ou exogènes. Les ligands exogènes (naturelles ou artificielles) peuvent se fixer sur le même récepteur que le ligand endogène et induire un effet agoniste ou antagoniste. 2. Les molécules de signalisation :

L ES DIFFÉRENTES TYPES DE SIGNAL ( LIGAND ) Hydrosolubles

liposoluble

Radicaux libre gazeux

Molécules spécialisées dans la reconnaissance de signaux Peuvent être à l’intérieur de la cellule ou sur sa membrane plasmique Sont spécifiques d’un signal: ne reconnaissent que le signal pour lequel sont présents. La liaison du signal (ligand) modifie sa structure. 3. Les récepteur :

A.Les Récepteur membranaire : On distingue 3 classes de récepteurs membranaires: Récepteur à activité enzymatique ( tyrosine kinase, tyrosine phosphatase). Récepteur sans activité enzymatique (canaux ioniques)..Récepteurs sans activité enzymatique ( récepteurs couplés aux protéine G ). Récepteurs sans activité enzymatique ( récepteurs couplés aux cytokines ).

 Récepteurs à activité enzymatique Les récepteurs enzymatiques (ou catalytiques).  Agissent directement comme des enzymes. Il existe plusieurs classes de ces récepteurs. Ex: récepteurs à activité tyrosine-kinase, à activité guanylate cyclase, sérine-thréonine kinase,… Les plus répandus sont les récepteurs à activité tyrosine- kinase (qui seront les seuls étudiés ici).

Voies de signalisation de la tyrosine kinase

Voies de signalisation de la phospholipase C

 Récepteurs ionotropiques (récepteurs-canaux ligand-dépendants) Sont principalement impliqués dans la transmission du signal synaptique. Le mieux connu est le Rc nicotinique musculaire de l'acétyl choline. Exp: le récepteur de l’ACh.

 L ES RÉCEPTEURS COUPLÉS À UNE PROTÉINE G ( PROTÉINE ACTIVÉE VERS CASCADE DE SIGNALISATION ) Les RCPG sont impliqués dans tout un spectre de voies métaboliques incluant: réponses à certaines hormones et neurotransmetteurs détection de la lumière. l’odorat. Structure des RCPG Transduction

 L ES RÉCEPTEURS COUPLÉS À CYTOKINES

B.Récepteur intracellulaires La majeure partie voyage sans cesse entre les deux compartiments : cytosolique et nucléaire.