BMCP: récepteurs et voies de transduction du signal (1)

Question 1

quelles sont les 2 voies de transmission du signal qui passent par des récepteurs membranaires qui aboutissent à une réponse biologique?

Answer 1

• récepteur couplé aux protéines G => 2nd messager diffusible
• récepteur à activité tyrosine kinase: interactions protéine-protéine

Question 2

dans les 2 voies de transmission du signal par récepteurs membranaires, elles passent par quel phénomène d’activation?

Answer 2

cascade de phosphorylation => combinaison mécanismes + ramification et interconnexions entre voies

Question 3

quel est le rôle des protéines kinases? et des protéines phosphatases?

Answer 3

PK: phosphoryler substrats protéiques
PP: déphosphoryler substrats protéiques

Question 4

les cascades de phosphorylation sont réversibles ou irréversibles?

Answer 4

réversibles

Question 5

quel est le rôle du facteur de transcription?

Answer 5

activer expression des gènes qu’il régule

Question 6

le fait de phosphoryler une protéine l’active-t-elle obligatoirement?

Answer 6

non

Question 7

au niveau membranaire, les messagers intercellulaires (ligands) peuvent se lier à quels 3 récepteurs?

Answer 7

• récepteurs couplés aux protéines G (majorité)
• récepteurs à activité tyrosine kinase
• récepteurs aux canaux ioniques ligands dépendants

Question 8

quels sont les récepteurs nucléaires (intracellulaires) ?

Answer 8

facteurs de transcription

Question 9

quels récepteurs sont cible de 50% des médicaments?

Answer 9

récepteurs couplés aux protéines G

Question 10

pour les RCPG, il y a différentes classes de ligands en fonction de quoi?

Answer 10

site de liaison et nature du ligand (photons, ions, phéromones, acide aminés, protéines…)

Question 11

les récepteurs classe A des RCPG sont olfactifs ou non olfactifs?

Answer 11

non olfactifs

Question 12

combien de classes différentes de RCPG?

Answer 12

3: A,B et C (avec sous types)

Question 13

quelle est la structure du RCPG?

Answer 13

7 hélices alpha transmembranaires hydrophobes avec séquence N-term en extracellulaire et C-term en intracellulaire

Question 14

que se passe-t-il quand le ligand se lie à son récepteur RCPG?

Answer 14

changement de conformation qui active récepteur et augmente son affinité pour sous unité alpha de la protéine G (inactive se lie à GDP => active: GTP) et se dissocie de sous unité gamma-béta; la protéine G une fois activée va activer un effecteur qui forment messagers intracellulaires

Question 15

quels sont les 3 types de protéines G hétérotrimériques en fonction de leur sous unité alpha?

Answer 15

• sous unité alpha s: active adénylate cyclase (AC)
• sous unité alpha q: active phospholipase c (PLC)
• sous unité alpha i: inhibe adénylate cyclase (AC)

Question 16

pour la découverte des protéines G, quel fut la lignée cellulaire utilisée? quel récepteur qui se lie à quel ligand? quel était le principe du mécanisme d’action?

Answer 16

lignée cellulaire d’un lymphome de souris (S49)
récepteur adrénergique <=> ligand adrénaline

association membranes de cellule de lymphome non mutées <=> cellules S49: réponse biologique restaurée car dans ces membranes le GTP servait d’intermédiaire entre récepteur adrénergique activé par l’adrénaline et activation effecteur adénylate cyclase qui produit de l’AMPc

Question 17

parmi les effecteurs enzymes des protéines G, l’adénylate cyclase donne quel 2nd messager? la phospholipase C? la protéine kinase C?

Answer 17

• AC: AMPc
• PLC: IP3 + diacylglycérol par hydrolyse de PiP2
• PK C: calcium

Question 18

quel est le mécanisme d’action d’un RCPG qui fonctionne avec une sous unité G alpha s (activation par synthèse d’AMPc et activation de PK A)?

Answer 18

G alpha s se lie au GTP, se dissocie des sous unités béta gamma et active l’effecteur AC qui en présence d’ATP forme l’AMPc qui active ensuite une PK A (formée de 2 sous unités régulatrices R + 2 sous unités catalytiques) > AMPc s’associe aux sous unités régulatrices et provoque dissociation et activation des sous unités catalytiques + PK A phosphoryle protéines en aval

Question 19

pour un RCPG qui fonctionne avec une sous unité G alpha s (activation par synthèse d’AMPc et activation de PK A), comment AMPc peut être inactivée?

Answer 19

par une phosphodiestérase qui hydrolyse le cycle pour redonner de l’AMP

Question 20

quel est le mécanisme d’action d’un RCPG activé par un ligand qui fonctionne avec une sous unité G alpha i (AMPc dépendante)?

Answer 20

changement de conformation du RCPG > activation sous unité G alpha i > se dissocie de sous unité béta gamma > sous unité G alpha i liée au GTP inhibe AC > pas de synthèse d’AMPc

Question 21

pour RCPG qui fonctionne avec la sous unité G alpha q, quel est le mécanisme d’action de la voie de signalisation inositol phosphate dépendante?

Answer 21

changement de conformation du RCPG > activation sous unité G alpha q liée au GTP > se dissocie de sous unité béta gamma > activation PLC > hydrolyse PiP 2 (sur le feuillet interne de la membrane) en 2 molécules: diacylglycérol (reste sous membrane) + IP3 = très hydrophile et diffuse dans le cytoplasme et permet la sortie du calcium à partir du RE

Question 22

par quels 5 moyens le trafic intracellulaire peut arrêter le système de RCPG?

Answer 22

• par séquestration du récepteur dans endosome et recyclage à la membrane
• par régulation négative du récepteur (passage dans lysosome)
• par inactivation du récepteur
• par inactivation protéine de signalisation
• par production protéine inhibitrice

Question 23

quelles sont les 2 étapes de désensibilisation du RCPG (inactivation)?

Answer 23

1) enzyme GRK phosphoryle séquence C-term ce qui déplace protéine G puis fixation protéine arrestine qui reconnaît cette séquence C-term phosphorylée
2) passage dans les endosomes: soit dégradation dans lysosomes soit recyclage à la membrane

Question 24

pour les processus physiologiques auxquels participent les RCPG, pour le ligand adrénaline agit par quel RCPG? active quel effecteur? quelle est donc la réponse physiologique?

Answer 24

• RCPG: récepteur béta adrénergique
• effecteur: AC
• réponse physiologique: dégradation glycogène

Question 25

pour les processus physiologiques auxquels participent les RCPG, pour le ligand lumière = photon agit par quel RCPG? active quel effecteur? quelle est donc la réponse physiologique?

Answer 25

• RCPG: rhodopsine
• effecteur: phosphodiestérase dégrade GMPc
• réponse physiologique: excitation visuelle

Question 26

pour les processus physiologiques auxquels participent les RCPG, pour le ligand acétylcholine agit par quel RCPG? active quel effecteur? quelle est donc la réponse physiologique?

Answer 26

• RCPG: récepteur muscarinique
• effecteur: canal potassique
• réponse physiologique: ralentissement rythme cardiaque

Question 27

quelles sont les étapes pour la réponse cytoplasmique de la glycogénolyse par le glucagon et adrénaline (hyperglycémiantes) dans les hépatocytes dans le cas d’une hypoglycémie (lors de chaque étape toutes réversibles on aura AMPLIFICATION du signal)?

Answer 27

sous unité G alpha s active AC qui fabrique de l’AMPc qui active une PK A qui phosphoryle les substrats et active glycogène phosphorylase > formation glucose-1-phosphate > formation glucose-6-phosphate > glucose

Question 28

quelles sont les étapes de la réponse nucléaire pour la néoglucogenèse dans les hépatocytes par PK A?

Answer 28

PK A phosphoryle facteur de transcription CREB qui vav venir interagir avec un élément de réponse à l’AMPc et active l’expression des gènes nécessaires à la néoglucogenèse

Question 29

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans le foie, les hormones de l’adrénaline et le glucagon vont induire quelle réponse?

Answer 29

glycogénolyse, néoglucogenèse et inhibition synthèse glycogène

Question 30

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans le muscle squelettique, l’adrénaline va induire quelle réponse?

Answer 30

glycogénolyse et inhibition synthèse glycogène

Question 31

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans le muscle cardiaque l’adrénaline va induire quelle réponse?

Answer 31

augmentation contractilité cardiaque

Question 32

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans le tissu adipeux l’adrénaline, l’ACTH et le glucagon vont induire quelle réponse?

Answer 32

catabolisme des triglycérides

Question 33

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans le rein la vasopressine (ADH) va induire quelle réponse?

Answer 33

augmentation perméabilité cellules épithéliales à l’eau

Question 34

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans la thyroïde la TSH va induire quelle réponse?

Answer 34

sécrétion hormones thyroïdiennes

Question 35

en utilisant l’AMPc (à partir de AC) comme intermédiaire: dans les os l’hormone parathyroïdienne (PTH) va induire quelle réponse?

Answer 35

augmentation résorption calcium

Question 36

le récepteur d’un ligand peut exister sous différents…?

Answer 36

isoformes avec des affinités différentes et interaction avec différents types de protéines G

Question 37

qu’est-ce qui explique la spécificité de réponse couplée aux protéines G?

Answer 37

une combinatoire d’isoformes de récepteurs, de protéines
G, d’adénylate cyclase et d’AKAP

Question 38

comment appelle-t-on les protéines d’ancrage de la PK A, dont la diversité contribue à la spécificité de la réponse cellulaire?

Answer 38

AKAP

Question 39

par quels 4 moyens la voie béta arrestine va permettre l’action de voies indépendantes des protéines G?

Answer 39

• les arrestines sont des protéines adaptatrices qui provoquent l’arrêt de la signalisation médiée par les RCPG
• elles bloquent l’activation de NF-κB (facteur de transcription) inhibant la réponse biologique
• elles activent les voies de signalisation qui passent par les kinases ERK (MAP kinases) = ces kinases phosphorylent un facteur de transcription qui va au noyau et active les gènes
• elles sont capables d’aller dans le noyau où elles-mêmes vont jouer le rôle de facteurs de transcription et faciliter la transcription de certains gènes.

Question 40

l’arrestine reconnaît spécifiquement la séquence N-term ou C-term phosphorylée?

Answer 40

C-term

Question 41

comment les arrestines bloquent l’activation de NF-κB et empêchent la réponse biologique?

Answer 41

lorsque NF-κB (FdT avec rôle immunologique) est inactif, il est séquestré par une IκB qui l’empêche d’aller dans le noyau > une kinase permet de désactiver IκB afin que NF-κB puisse être transcrit dans le noyau > les arrestines vont inhiber cette kinase, empêchant donc la transcription de NF-κB dans le noyau.

Question 42

quel est le principe de l’agonisme biaisé? dans quel but?

Answer 42

clés sélectives: activation seulement quelques signaux pour améliorer l’efficacité des médicaments et diminuer les effets 2aires indésirables

Question 43

la plupart des mutations du RCPG responsables de maladies chez l’homme provoquent quoi?

Answer 43

activation constitutive de l’effecteur: en présence ou en absence de ligand le récepteur sera constitutivement actif et va activer la voie de signalisation et activer l’effecteur.

Question 44

sur un RCPG, expliquer le principe de la mutation “gain de fonction” pour l’adénome thyroïdien

Answer 44

cellules normales de la thyroïdes sécrètent hormones T3 et T4 uniquement après stimulation par TSH: dans les cellules des adénomes thyroïdiens il y a production de T3 et T4 en absence de TSH = récepteur de TSH fonctionne de manière constitutive = dérégulation métabolisme thyroïdien