Récepteurs et médiateurs Communications Cellulaires INTRODUCTION

Communications Cellulaires I. 4 systèmes de base pour la communication cellulaire - 1 Jonctions communicantes -. 2. signaux dépendant du contact -.3 Communication locale -.4 Communication longues distances

Communications Cellulaires 1. Jonctions communicantes

Communications Cellulaires 2. signaux dépendant du contact (entre des molécules de surface de cellules adjacentes CAM = Cell Adhésion Molecule SAM = Substrate Adhésion Molecule

Communications Cellulaires 3-. Communication locale: autocrine et paracrine Ex: histamine cytokines

Communications Cellulaires -. 4. Communication à longues distances Sécretion de signaux chimiques: Ex: Hormones, neurotransmetteurs, cytokines Action à distance sur des cellules cibles = C effectrices Réception du signal Existence de nbreuses familles de récepteurs Traitement du signal et action cellulaire

Communications Cellulaires II. Communications différentes en fonction de la distance 1. signaux chimiques véhiculées par le sang: système endocrinien, hormone

Communications Cellulaires II. Communications différentes en fonction de la distance 2. signaux locaux: autocrine et paracrine

Communications Cellulaires II. Communications différentes en fonction de la distance 3./ signaux électriques transportés par les neurones système nerveux, neurotransmetteur

Communications Cellulaires

Communications Cellulaires

Communications Cellulaires 4 systèmes de base pour la communication cellulaire - 1 Jonctions communicantes -. 2. signaux dépendant du contact -.3 Communication locale -.4 Communication longues distances

Communication longues distances A. 3 principaux types de signaux Hydrosolubles 2. Liposolubles 3. Gazeux 4. Agonistes et antagonistes B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 1. Quatre groupes de récepteurs membranaires 2. Notion de transduction du signal 3. Les RCPG : Récepteurs membranaires couplés aux protéines G 11. Mécanismes d’activation 12. La voie adenylate-cyclase 13. La voie phospholipase C

A. 3 principaux types de signaux 1. Hydrosolubles 1- Récepteurs membranaires 2- Durée de vie courte 3- Responsables de réponses rapides et de courtes durée 4- Responsables de réponses tardives et de longue durée

A. 3 principaux types de signaux 2. Liposolubles 1- ex: Hormones stéroides (cortisol, oestradiol, testostérone, progestérone) 2- Transportés dans le sang 3- Diffusion à travers la MP 4- Récepteurs intracell: réponses tardives et de longue durée

Remarque

Remarque

A. 3 principaux types de signaux 3. Gazeux 1- ex: NO, CO (toxiques mortels) 2- Durée de vie très courtes (qq ms) 3- Diffusion à travers la MP 4- Pas de récepteurs 5- Action directe sur des enzymes cytosoliques

A. 4. Agoniste et Antagoniste 1- Les molécules Hydrosolubles ou Liposolubles qui se fixent sur des récepteurs spécifiques sont les ligands de ces récepteurs 2- Ligand endogène 3. Molécule agoniste: réponse analogue au ligand endogène Ex: nicotine, agoniste du récepteurs de l’acétylcholine nicotinique, induit la même réponse que l’Acétylcholine (aug PA, rythme cardiaque, lib adrénaline, dim. appétit, nausée vomissement) 4. Molécule antagoniste: se fixe sur le récepteur spécifique et 1. n’entraîne pas de réponse 2. empêche le ligand endogène de se fixer Ex: curare (bloque la contraction musculaire)

B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 1. 4 groupes de récepteurs membranaires Récepteurs canaux (=récepteurs ionotropes) Récepteur couplés aux protéines G = RCPG = récepteurs métabotropes Récepteurs à activité enzymatique Intégrines (non developpé ici) Transduction du signal

B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 1. 4 groupes de récepteurs membranaires

B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 1. 4 groupes de récepteurs membranaires Remarques 1. Pour un seul ligand, plusieurs récepteurs existent 2. L’activation des R membranaires régule l’activité de 100aines de protéines kinases et phosphatases. Les phénomènes de phosphorylation rapides et réversibles représentent la majorité des modifications induites par un signal

B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 2 Notion de transduction du signal Signaux autocrines, paracrines Hormones Neurotransmetteurs Médicaments… 1. ligand, dit aussi premier messager 2. liaison ligand/récepteur, activation du récepteur 3. activation de la signalisation intracellulaire: il y a plusieurs Voies de Signalisation 4. modifications de protéines cibles (ex: phosphorylation) et /ou induction de synthèse de protéines

B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 2 Notion de transduction du signal Cas de transduction du signal Amplification Notion de cascade intracellulaire

B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 2 Notion de transduction du signal

Communication longues distances A. 3 principaux types de signaux Hydrosolubles 2. Liposolubles 3. Gazeux 4. Agonistes et antagonistes B. Les signaux hydrosolubles et leurs récepteurs membranaires 1. Mécanismes d’activation 2. Notion de transduction du signal 3. Les RCPG : Récepteurs membranaires couplés aux protéines G 2. La voie adenylate-cyclase 3. La voie phospholipase C

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation Molécule de signalisation = Ligand = premier messager - Noradrénaline, adrénaline - Dopamine, serotonine - Acétylcholine - Peptides (ex: endomorphine) - Lipides hydrosolobles: (ex: cannabinoïdes exogène ou endogène) - Ion calcium - Photon RCPG orphelins

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation 2 Récepteur Homodimère/ hétérodimère Récepteur lié aux protéines G hétérotrimériques

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation Transduction du signal par les protéines G hétérotrimériques Les prot.G régulent l’activité d’effecteurs primaires: Canaux ioniques Enzymes transmembranaires Enzymes cytosoliques

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation 4 Augmentation de la concentration des seconds messagers

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation Action sur les effecteurs secondaires ex: kinases ex: phosphatases 5

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation 6

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation Protéines G hétérotrimériques a b g a fixe les GTP et exerce une activité GTPasique b g dimère indissociable Les protéines G appartiennent à une vaste superfamille de protéines liant le GTP et l’hydrolysant en GDP Ancrage membranaire de a et g près du récepteur (forme activable du récepteur)

Effecteur primaire

Protéine G Effecteur primaire

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation La sous unité a donne son nom à la protéine G - plusieurs classes de a - principales classes as stimule l’adénylcyclase (ou adénylylcyclase) ai inhibe l’adénylcyclase aq stimule la phospholipase C

B. 3. Récepteurs Couplés aux Protéines G 1. Mécanismes d’activation

B.3.1. Récepteurs Couplés aux Protéines G (=RCPG) Protéines G inactives liées au GDP Protéines G activés lié au GTP Activation induit les effecteurs primaires: 1. Canaux ioniques ouverture d’un canal ionique de la membrane 2. une activité d’enzyme d’amplification Enzymes transmembranaires Enzymes cytosoliques et donc, modification de l’activité enzymatique du coté cytoplasmique de la membrane Adényl cyclase Phospholipase C

B 3.2. Voie de signalisation par l’ Adényl cyclase = système Protéine G/adényl cyclase/AMPc

B 3. 3.Voie de signalisation par la phospholipase C (=PLC) La PLC convertit un phospholipide membranaire, le phosphatidyl inositol biphosphate PIP2, en 2 second messagers: Le diacylglycerol (DAG) Qui interagit dans un deuxième temps avec la proteine kinase C L’inositol triphosphate (IP3) Qui induit la libération de Ca2+ depuis le RE vers le cytosol Le Ca2+ est lui-même un second messager

B.3.3. Voie de signalisation par la phospholipase C (=PLC)