G protein coupled receptors Tout ce qu’on oublie, tout ce qu’on vous cache au sujet des GPCRs...

Of 1. Structures : Rhodopsine et transducine: Complexe HR-G-Effecteur?

Of Familles de protéines G :

Of 2. Liaison. Antagonistes: 1 site; agonistes: deux états

Of GTP inhibe la liaison des agonistes: diminue % sites haute affinité

Of Affinité agonistes homogène en présence de GTP

Of Effet du GTP : allostérique

Of  Hypothèse: Complexe ternaire: « protéine G », liant soit le GTP soit HR; Agonistes: α favorable, HRG plus stable que HR

Of Agonistes partiels : corrélation entre efficacité et sensibilité au GTP

Of 3° Rapport haute / basse affinité corrélé avec l’efficacité de l’agoniste: “ The agonist-promoted formation of the high affinity ternary complex (HRG) is a prerequisite for effector activation…”  “ Etat actif = HRG ?”

Of Confirmation: autres récepteurs Récepteurs muscariniques Evans et al, Biochem. J. (1985) 232, 751-7; Freedman et al, Br J Pharmacol 93(1988) D2: Harley et al, Br J Pharmacol 115(1995) (mais voir également Roberts et al, Biochem Pharmacol 67 (2004) 1657–65) A1 : Lorenzen et al Mol Pharmacol, (1996). CB1: Kearn et al, J. Neurochem. 72(1999) 2379–87. 5-HT 1A Newman-Tancredi et al, EurJ Pharmacol 428 (2001) 177–84 Liaison R β 2 - G s Simons et al, J Biol Chem 279 (2004) 13514–21

Of  Hypothèse: HRG actif? HRG actif? Agonistes: α favorable, donc stabilisent HRG Agonistes partiels : α plus petit, stabilisent moins HRG Antagonistes: α = 1, ne stabilisent pas HRG

Of Mais… : 1. Activité nécessite la présence de GTP !

Of Effet allostérique, donc réciproque: agonistes inhibent GTP. GTP inhibe agonistes 2. GTP inhibe la liaison des agonistes:

Of Les agonistes peuvent ils stabiliser H-R-G GTP ?

Of Gα GDP Gβγ 3. Gα reconnaît soit effecteur soit Gβγ

Of Gα GTP

Of Gα GTP Adénylate cyclase

Of 4. « la rhodopsine catalyse l’activation de la transducine » Définition terme « catalyse »? oUne protéine d’échafaudage (cf R estrogènes) peut- elle être considérée comme un catalyste? oComment appelle-t-on les protéines qui sont des catalystes? oQuel est le principe supposé de l’action de ces protéines, sur le plan thermodynamique? Définition « échange » GDP-GTP: équation stoechiométrique?

Of R Hypothèse: les GPCRs catalysent l’ échange GDP-GTP : G GDP G GTP GDP GTP

Of Activation catalysée: G ΔG*ΔG* ΔG*ΔG*

Of Effet du GTP sur la liaison et sur l’effet biologique GTP bas, E max faible, affinité élevée GTP élevé, E max élevé, affinité faible

Of Formation d’un complexe HRG GTP : F.J. EHLERT and B.E. RATHBUN MOLECULAR PHARMACOLOGY, 38: (1990) Lorsque GTP , HRG GTP  et EC 50 

Of GTP↑ GDP↑ Vérification: Heck-Hofmann J Biol Chem (2001) 276:

Of Equations cinétiques:

Of

Système efficace: pas de “piège” G

Of van’t Hoff:  k 2, k 4 proches, étape limitante fct ( T° )  k 2 >> k -1

Of Observations expliquées: EC 50 comprise entre K H et K L :  EC 50 reflète l’affinité moyenne de l’agoniste (donc la proportion HR, HRG, etc. )

Of Corrélation entre rapport K H / K L et efficacité: G Diminution G* = Stabilisation HRG

Of Agonists and inverse agonists induce opposite changes in receptor structure:

Of GPCR dimerization: Essential for Family C (GABA B, metabotropic Glu and Ca 2+ sensing receptors) expression May affect expression receptor, selectivity, signaling properties of other receptors Half-of the sites reactivity?