Chap 7 : GTPase

Question 1

Dans quel type de voie sert les GTPase ?

Answer 1

Signalisation cellulaire

Question 2

Les 4 superfamilles de GTP binding ?

Answer 2

Small GTPases (mono)
Proteine G trimerique
Facteur elongation
Dynamin related

Question 3

Quels sont les aspects communs a tt les proteines G ? 5

Answer 3

Domaine central homologue lie GDP/GTP
cycle enzymatique commun
Conformation dépendante de GTP/GDP
Forme GTP Active
Forme GDP Inactive

Question 4

A quoi est associé une prot G trimerique ?

Answer 4

Recepteurs transmembranaires a 7 helices GPCR et signalisation en aval

Question 5

Dans la super famille GTPase monomerique sur quelle famille on se concentre et son rôle ?

Answer 5

Ras : Transduction des signaux des facteurs de croissance

Question 6

Explication d’une cycle de la GTPase monomerique (Ras)

Answer 6

Ras inactif avec GDP
GEF switch GDP EN GTP
RAS active avec GTP
Ras maintenue active par GDI qui bloque la dissociation
RAS inactiver par GAP qui hydrolyse GTP en GDP

Question 7

La protéine RAS fait la liaison avec des protéines en aval (prolifération cellulaire) via quoi ?

Answer 7

Signalisation d’un recepteur tyrosine kinase activé

Question 8

Si le recepteur proximal de Ras (Tyr K) reçoit un signal extra cellulaire qu’est ce qui se passe ?

Answer 8

Recrutement prot adaptatrice Grb2
Recrutement Ras dépendante GEF
Switch GDP en GTP = activation Ras

Question 9

Quelles sont les 3 sous unités des proteines G trimeriques et a quoi se lient elles ?

Answer 9

Galpha Gbeta Ggamma
Aux GPCR

Question 10

Quel prot G trimerique nous interesse ici ? Et son role ?

Answer 10

Gta (Transducine)
Activation PDE (phosphodiesterase) avec reduction en cGMP

Question 11

Comment se fait l’attachement de la protéine G tri a la mb ?

Answer 11

Modif covalente des sous unités alpha et gamma

Question 12

Explication cycle protéine G tri

Answer 12

Un peu similaire a Ras
Inactive avec GDP
Switch GDP en GTP par GPCR (comme GEF)
Active avec GTP et dissociation de Galpha et Ggamma (sous unités distincts)
Inactivaction par hydrolyse GTP en GDP Via RGS (comme GAP) avec dissociation de la sous-unite a la proteine cible

Question 13

La protéine G tri est totalement inactivée si ?

Answer 13

Le complexe trimerique Galpha/beta/gamma est reforme

Question 14

Comment s’arrete la protéine G tri ?

Answer 14

Hydrolyse spontanée
Ou catalyse de l’hydrolyse par RGS qui arrête le signal

Question 15

2 maladies associes au GTPases et leur principe ?

Answer 15

Cholera : ribolysation ADP rend Gsalpha en etat consitutif ON transport h20 et sel anormal

Adenome pituaire et thyroide : Mutation Gsalpha meme principe sécrétion hormone augmentee

Question 16

Une GTPase qui est une cible pour le cancer et pk ? Et elle facilement utilisable ?

Answer 16

Ras car parfois mutation en etat on qui augmente proliferation cellulaire et CANCER
Non car pas de site de liaison

Question 17

Quel est le facteur nécessaire a l’hydrolyse de GTP ?

Answer 17

Cofacteur Mg2+ qui neutralise les charges - des phosphates

Question 18

Comment est la réaction d’hydrolyse ? Rapide ? Lente ?

Answer 18

Lente car il faut le tant de pouvoir lire les signaux transmis

Question 19

De quoi dépendent la duree de vie et la transduction du signal ?

Answer 19

Exploitation d’un etat conformationel metastable par liaison GTP

Question 20

Pk une enzyme la catalyse est plus rapide ?

Answer 20

Elle permet un meilleur transfert plus frequement car elle cherche la bonne géométrie pour baisse l’entropie et augmenter la vitesse de réaction

Question 21

Est ce que sous unite Galpha d’une prot g trimerique est un bon catalyseur ? Comment est l’hydrolyse ? La dissociation GDP ? Par quoi est accelere l’hydrolyse et de combien ?

Answer 21

Non
Lente
Encore plus lente
RGS jusqu’à 100min-1

Question 22

Chez la Ras est ce que l’hydrolyse est rapide ? Qu’est ce qui peut l’augmenter et de combien ?

Answer 22

Non encore plus lente que chez les G trimerique
GAP jusqu’à 10^5 + rapide environ 100min-1

Question 23

Explication du fonctionnement de la transducine dans la retine

Answer 23

Transducine couple des signaux de lumière captes par recepteurs de photons qui modifient la rhodopsine (comme GPCR) a l’effecteur cGMP PDE (activation)

Question 24

Est ce que le facteur GDI est tout le temps la chez les Ras ?

Answer 24

Non pas de maniere covalente c’est un facteur à recruter

Question 25

Quand Gta est active par le GTP comment sont nommées les differences conformationnelles importantes ?

Answer 25

Les regions Switch 1 2 et 3

Question 26

Les régions switchs sont impliquées dans 2 réactions lesquelles ?

Answer 26

Activation de Gta avec GDP—>GTP via GPCR
Inactivation de Gta avec GTP—>GDP via hydrolyse par RGS

Question 27

Au niveau mécanisme comment se passe l’hydrolyse non enzymatique de GTP en GDP ?

Answer 27

Attaque nucleophile en ligne sur le phosphate gamma
HO- devient une base qui fait nucleophile puissant

Question 28

C’est quoi GTPgammaS ? GDPnhP ? GDP.AlF4- ?

Answer 28

2premiers Inhibiteur compétitifs de la liaison par GTP
Analogue de l’etat de transition = forme active de Gta

Question 29

Explication du mecanisme d’hydrolyse enzymatique de GTP

Answer 29

Attaque nucleophile directe par H2o sur Pgamma soit une catalyse de type base générale par un residu capable d’accepter un H de H2o et generer un nucleophile hydroxyle OH

Question 30

Pourquoi GTP est tres stable en milieux aqueux ?

Answer 30

Difficile de faire attaque OH- qui est negatif sur un Pgamma qui est aussi negatif
Donc une reduc des charges au site actif devrait etre effectuer

Question 31

Un AA qui joue un role essentiel dans l’hydrolyse de du GTP ? Et pk ?

Answer 31

Arg 174 qui a un role de stabilisation des charges négatives car il est positif ca stabilise l’Ea et permet une meilleure attaque du OH-
(Mg2+ aussi joue se role avec Gln200 par tautomerie)

Question 32

Est ce que Gln200 peut jouer un role de base general qui active le H20 ?

Answer 32

Non son pKa est trop elevee

Question 33

Y’a til une base general autour du GTP ? Qu’est ce que cela assure ?

Answer 33

Non il y’a absence d’un residu pouvant jouer le role de base general et ainsi deprotoner un nucleophile est coherent avev le fonctionnement des G protein
En effet le P active lui mm active H20
Cela assure une hydrolyse tres lente du GTP et maximise la signalisation

Question 34

Dans l’enzyme ou est tenu le GTP ?

Answer 34

Entre deux regions conformationnelles flexibles que sont switch 1 et 2

Question 35

A quoi correspond switch 1 et 2 chez Galpha ?

Answer 35

Switch 1 : jonction entre GDI et GTPase
Switch 2 : contient Gln204

Question 36

Qu’est ce qu’il faut faire aux regions switch pour stabiliser leur etats de transition ?

Answer 36

Les réorienter c’est ca et l’absence de base general qui donne une faible hydrolyse

Question 37

Lorsque Galpha se lie avec son RGS que se passent ils avec les switch ?

Answer 37

Leurs interactions réduisent leur mobilité
Ex : Asn128 qui stabilise Gln204

Question 38

Lorsque que GAP se lie a Ras que se passe il ?

Answer 38

Gap oriente Gln61 vers un carbonyle et y’a insertion par la fingerloop de Gap d’un residu Arg789 dans site actif de Ras

Question 39

Qu’est ce que la mutation de Arg789 en lysine nous apprend ?

Answer 39

Que la stabilisation de l’Ea par une charge positive voisine explique seulement une partie de l’activité catalytique

Question 40

Qu’est ce qui est aussi important que la stabilisation des charges alors ?

Answer 40

La mobilité
En effet, la réduction de la flexibilité aux regions swtich 1 et 2 due a la liaison GAP et RGS