Récepteurs métabotropes et protéines G - Cours 6 Flashcards

Question

Quelle est le rôle de l'AKAP dans la synapse glu et mémoire?

Answer 1

AKAP79/150 est exprimé dans la densité postsynaptique des synapses excitatrices du cerveau * Elle forme un complexe avec AC 5/6, PKA et phosphatase PP2B (calcineurine) * Ancré à la membrane par son interaction avec phospholipides * Interagit avec des protéines synaptiques PSD95 qui maintiennent les récepteurs NMDA a la synapse * Ainsi l ’AKAP permet à la PKA de réguler rapidement la phosphorylation et la fonction des canaux synaptiques excitateurs * Suppression d’ AKAP79/150 dans l’hippocampe cause: * Défauts de LTP et de mémoire

Answer 2

Les PLCB1 sont des effecteurs enzymatiques activés par les sous-unités alpha des protéines Gaq/11 1. PLCB est activé par Gaq/11 active 2. PLCB active reconnait PIP2 à la membrane et le transforme en DAG… 3. …et IP3 4. IP3 Libère Ca+2 des compartiments intracellulaires 5. Dans le cytosol la PKC reconnait le Ca+2 libéré mais pour devenir complètement activée doit… 6. … aussi lier le DAG qui est resté à la membrane 7. L’activité PKC optimale requiert DAG ainsi que des phospholipides membranaires. Donc, la forme active de ces PKCs est à la membrane

Answer 3

Liaison de : i) Ca+2 ii) DAG iii) PL membranaires

Answer 4

Phosphorylation par GRK : * Les GRKs sont des kinases cytosoliques qui reconnaissent les RCPG dans leur conformation active * Elles déclenchent ainsi la désensibilisation homologue * Il y a différents types de GRK. GRK2 et GRK3 sont recrutés a la membrane suite a l’activation de la protéine G. * Le dimère GBy de la protéine G active interagit avec GRK2/3 et la recrute à la membrane en proximité du récepteur * Les GRKs phosphorylent le récepteur au niveau des résidus Ser/Thr du C-term et 3ieme boucle intracellulaire * Le récepteur phosphorylé augmente son affinité pour la B-arrestine qui interagit d’abord avec le C-terminal du récepteur * La Barr s’insinue après dans le creux entre les boucles intracellulaires 2 et 3 et déplace la sous-unité Ga de la protéine G. LE RÉCEPTEUR N’EST PLUS CAPABLE DE SIGNALISER A LA SURFACE DE LA CELLULE

Answer 5

* La Barr est aussi une protéine d’échafaudage pour des protéines endocytiques * La conformation ‘tail’ permet Barr d’interagir avec des protéines endocytiques tels que: * Clathrine permet la déformation progressive de la membrane jusqu’à la formation des vésicules d’endocytose. * Une fois la cage de clathrine complétée, la vésicule est scindée de la membrane par l’intermédiaire de dynamine * AP2 est un complexe protéique qui stimule le recrutement de clathrine et son organisation en cages au tour de la Barr liée au récepteur. * Dynamine est une GTPase qui n’intéragit pas avec Barr. Elle polymérise autour du cou de la vésicule naissante et la détache de la membrane vers le cytosol

Answer 6

* Après internalisation les récepteurs peuvent suivre deux itinéraires différentes: Dégradation dans les lysosomes Déphosphorylation et recyclage 1- DÉSENSIBILISATION A LONG TERME : * Les récepteurs qui forment un complexe stable avec Barr ne recyclent pas. La Barr favorise l’ubiquitination une transformation qui dirige les protéines vers la dégradation lysosomale 2- SIGNALISATION INTRACELLULAIRE (ENDOSOMALE) 3- RESENSIBILISATION : * Les récepteurs qui se dissocient de la Barr peuvent être déphosphorylés au niveau endosomal et renvoyés à la membrane pour un autre cycle de signalisation

Answer 7

1. Signalisation classique: a lieu à la membrane * Est terminée suite au recrutement de Barr en conformation ‘core’ * Cette forme de signalisation est rapide et transitoire 2. Signalisation endosomale: a lieu à partir des compartiments intracellulaires * Comporte interaction avec Barr en conformation ‘tail’ et l’internalisation du récepteur * Signalisation soutenue * Signalisation par Ga et ACs L’interaction de Barr avec GBy et le récepteur empêche d’interrompre la signalisation par Ga

Answer 8

Modulation des canaux membranaires par la voie des seconds messagers : 1- Modulation présynaptique : Reflexe sensori-moteur (rétraction de la branchie: aplysie) 2- Modulation postsynaptique : Sensibilisation à la douleur 3- Modulation de l’excitabilité du soma : Modulation induite par drogues d’abus

Answer 9

Les interneurones sérotoninergiques du ganglion abdominal de l’aplysie L’effet sur l’excitabilité s’accomplie suite a la phosphorylation et inactivation d’un canal K+ (S channel) par la PKA

Answer 10

Administration de 5-HT dans le bain Injection d’AMPc intracellulaire Injection de PKA active du coté intracellulaire du canal

Answer 11

Composant AMPA majoritaire Composant NMDA minimal

Answer 12

«La soupe inflammatoire» contient des ligands pour RCPGs qui augmentent la signalisation NMDA L’activation des RCPGs par médiateurs inflammatoires induit sensibilisation des canaux NMDA et la plasticité qui soutient la douleur chronique

Answer 13

Augmente l’excitabilité des neurones du noyau accumbens * L’administration des différents types de drogues d’abus augmente la disponibilité extracellulaire de DA dans le noyau accumbens. * La DA est libérée a partir des terminaisons dopaminergiques provenant de l’aire tegmentale ventrale * La DA libérée par les terminaisons provenant du VTA agit sur des RCPGs de type D1 exprimés par les neurones «medium spiny» (MSN) du N. Accumbens * L’activation aigue des récepteurs D1 stimule la production d’AMPc et l’activation subséquente de PKA * PKA phosphoryle des canaux Na+ dépendant du voltage et augmente leur perméabilité lors de l’ouverture par dépolarisation * Donc, la consommation des drogues d’abus augmente l’excitabilité des MSN a travers l’activation des D1R couplés a Gas

Answer 14

Augmente la perméabilité des canaux Cav1.2 de façon réversible 1- La dépolarisation augmente la perméabilité du canal Cav1.2 et le courant qui passe à travers 2- L’ajout de dopamine dans le bain augmente le courant produit par le même canal 3- L’effet se perd suite au lavage de l’agoniste du D1R

Answer 15

L'injection intracellulaire d'AMPc : L’injection intracellulaire d’AMPc augmente le courant calcique induit par dépolarisation

Answer 16

Les canaux calciques voltage-dépendant N/P/Q (Cav2) et les canaux potassiques GIRK (Kir3) À travers le dimère GBy les protéines Gai/o: * Activent des canaux K+ de la famille Kir3 (ou GIRK) * Inhibent les canaux Ca+2 voltage dépendent de type Cav2 (N/P/Q) * Les canaux Cav2 et Kir3 sont des effecteurs habituels des récepteurs tels que GABAB, opioids, a2ADR, M2, 5-HT1, CB1, D2, tous couplés aux protéines Gai/o

Answer 17

Modulation des canaux par les récepteurs opiacés et analgésie spinale * Les canaux Cav2 régulent la libération de NTs au niveau des terminaisons présynaptiques * Les canaux Kir3 hyperpolarisent la membrane et réduisent l’excitabilité de la deuxième neurone de la voie de la douleur

Answer 18

Régulation directe des canaux Le dimère GBy des protéines Gai/o: * Activent des canaux K+ de la famille Kir3 (ou GIRK) * Inhibent les canaux Ca+2 voltage dépendent de type Cav2 (N/P/Q)

Answer 19

Les canaux Kir3 sont formés par quatre sous- unités indépendantes qui définissent le pore sélectif aux ions K+ Il y a quatre sous unités différentes: Kir3.1- Kir3.4 Les canaux formés par des sous-unités Kir3.1/3.2 sont dans le SNC Kir3.1/3.4 sont dans le cœur Le canal s’ouvre suite à l’interaction du dimère GBy avec les domaines cytosoliques des sous-unités Kir3 * Le site d’interaction du dimer G se trouve sur deux sous unités voisines du canal, alors il y a 4 interfaces * Le canal s’ouvre suite a la rotation imposé sur les sous-unités du canal par l’apposition du dimer GBy

Answer 20

Peuvent former des complexes signalétiques avec certains RCPGS Des complexes formés par canaux Kir3 + GABABR ou DA D2R ou B2ADR (ont été isolés du SNC) Les complexes permettent d’assurer la vitesse de signalisation et la spécificité d’interaction de tous les partenaires Dans ces complexes l’activation de la protéine G et du canal Kir3 se fait de façon simultanée

Answer 21

L’activation des protéines Gaq qui consomment le PIP2 membranaire : L’activation de la protéine Gq stimule la PLCB qui consomme PIP2 pour produire IP3 et DAG L’ouverture totale des canaux Kir3 requièrent les sous-unités GBy de la protéine Gi/o et le PIP2 membranaire Donc, en vidant la membrane de PIP2, l’activation de Gq interfère avec l’ouverture totale des canaux Kir3 par GBy provenant de Gai/o

Answer 22

Les canaux Ca+2 voltage-dépendant de type Cav2 Présents dans SNC, afférents primaires et système nerveux autonome Sont formés par 3 sous-unités: 1- Sous-unités régulatrice Cava2-d Adressage membranaire 2- Sous-unité régulatrice CavB i) Adressage membranaire ii) Cinétique d’activation/inactivation du canal 3- Sous-unité qui forme le pore Cava2

Answer 23

* Consiste de quatre groupes de 6 DTM homologues: 5 et 6 définissent le pore de sélectivité * Ses domaines sont connectés par 3 boucles intracellulaires (linkers)…Et flanqués par des domaines N et C-terminaux intracellulaires * La 1ère boucle est le site d’interaction de la sous unité Cav * La 2ème boucle permet l‘interaction avec des protéines synaptiques pour localisation du canal à la présynapse * GBy interagit avec le canal au niveau des extrémités N et C-terminales ainsi que la 1er boucle

Answer 24

* Le stimulus d’ouverture du canal Cav2.2 est la dépolarisation de la membrane. * GBy libéré par l’activation de Gai/o interagit avec le canal pour le moduler. Le dimère s’insinue entre le N-terminal et les premier linker (ou premier boucle intracellulaire). * L’ interaction avec GBy déplace le seuil auquel les senseurs de voltage dans TM4 du canal s’activent pour ouvrir le canal, réduisant ainsi sa sensibilité à la dépolarisation. * Par contre, si la dépolarisation devient trop grande, les senseurs de voltage induisent des changements conformationnels qui déplacent GBy et enlèvent l’inhibition.

Answer 25

En modulant des protéines impliquées dans l’ amorçage et la fusion * Les RCPGs contrôlent l’amorçage (docking) et la fusion des vésicules synaptiques * Les effecteurs des différentes étapes régulées par RCPG sont les protéines les SNAREs pour l’amorçage et le Ca2+ pour la fusion

Answer 26

* Régulation par Ga : se fait à distance par système de 2nd messager et par activation des kinases. * L’activation de Gas, production d’AMPc et activation de PKA: induit la phosphorylation de RIM et facilite l’amorçage (docking) * L’activation de Gaq/PKC induit la phosphorylation des canaux Cav2 et augmente l’entrée de calcium nécessaire à l’amorçage et la fusion des vésicules

Answer 27

* Se fait de façon locale, par interaction protéine-protéine et elle est plus rapide que celle médiée par la voie Ga-enzymatique Vésicule * GBy inhibe l’entrée de Ca+2 à travers Cav2 * GBy inhibe le complexe SNARE par apposition directe à syntaxine et SNAP25

Answer 28

* Par définition les autorécepteurs sont des récepteurs qui reconnaissent le neurotransmetteur libéré par les neurones sur lesquels ils sont exprimés * Ils font partie des mécanismes de rétrocontrôle positif (Gas; Gaq) ou négatif (Gai) * Les autorécepteurs sur les terminaisons inhibent la libération et assurent que le NT dépasse pas les limites de la synapse (e.g.: par inhibition des Cav2).

Answer 29

* La libération de NT peux aussi être modulée par des récepteurs qui reconnaissent un NT différent de celui libéré par la neurone sur lequel ils sont localisés, il s’agit des hétérorécepteurs.

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