cours 9 - récepteurs nucléaires / à activité enzymatique

récepteurs tyrosine kinase (RTK)

• à activité enzymatique intrinsèque

• 1 seul passage transmembranaire

• agit en dimère

• grande diversité de N-ter (extracellulaire, liaison avec ligand)

• C-ter (intracellulaire) a 2 classes : domaine kinase continu ou séparé par a.a.

• phosphorylent d’autres protéines

fonctionnement d’un récepteur RTK

1- lorsqu’inactif → sous forme monomère (domaine II de dimérisation caché)

2- ligand se lie aux domaine I et III

3- changement de conformation qui expose le domaine II

4- liaison (dimérisation) de 2 RTK) = état actif

5- interaction C-ter d’un RTK et N-ter de l’autre → phosphorylation de plusieurs tyrosines

6- recrutement de protéines adaptatrices

7- assemblage de complexes de signalisation

8- activation des effecteurs

motif présent en _____ de la région ____ d’un RTK est important pour son autophosphorylation

N-ter, transmembranaire

2 façons d’inhiber la fonction des RTK + exemples

molécules qui se lient à la partie extracellulaire et bloque le ligand de s’y lier (antagonisme compétitif) → empêche la dimérisation

• ex. Cetuximab pour EGFR (empêche la prolifération cellulaire lors d’un cancer du poumon, colon, etc.)

• ex. Herceptine pour HER2 (empêche la prolifération cellulaire lors d’un cancer du sein)

inhibiteurs enzymatiques qui bloquent l’activité tyrosine kinase → aucune phosphorylation

liaison des différents domaines extraprotéiques une fois que les RTK sont dimérisés et phosphorylés (RTK = comme une prise ou se branche plusieurs fils) :

• SH2

• PTB

• PH

• SH3 et WW

• PDZ

• FYVE

• SH2 → Tyr phosphorylés

• PTB → Tyr phosphorylés ou non

• PH → phosphoinositides (phospholipides) membrannaires

• SH3 et WW → séquences riches en Pro de protéines cibles

• PDZ → résidus hydrophobes en C-ter de protéines cibles

• FYVE → Pdtlns(3)P

structure de :

• SH2

• PTB

• PH

• SH2 : 1 feuillet b antiparallèle entouré de 2 hélices a

• PTB : 2 feuillets b orthogonaux reliés par une boucle

• PH : 2 feuilets b antiparallèles perpendiculaires avec 1 hélice a

4 différentes voies de signalisation activées par l’EGFR

• MAPK

• PI3K

• PLCγ

• STAT

activation de la voie MAPK pour EGFR

1- Recrutement des protéines adaptatrices Shc, SOS / Grb2

2- Activation de Ras

3- Activation de MAPKs (réactions en chaînes succédées : Raf → MEK → ERK, molécule ayant la capcité de migrer dans le noyau)

GDP → GTP par ____

GTP → GDP par ____

GEF

GAP

activation de la voie PI3K pour EGFR

1- Le RTK recrute la PI3-Kinase (directement ou via un adaptateur). La PI3K transforme le PIP2 membranaire en PIP3

2- Le PIP3 attire les protéines possédant un domaine PH, notamment la kinase Akt (PKB), une sérine/thréonine kinase avec 3 isoformes

• Résultat : Akt inhibe l'apoptose (survie) et active la synthèse protéique via mTOR. C'est une cible majeure en oncologie.

** si l’énergie de la cellule est basse (peu d’ATP), la voie AMPK est activée → inverse de Akt, inhibe mTOR, prolifération cellulaire ralentie car on essaie d’économiser de l’énergie

** si l’énergie est haute, bcp d’ATP, la voie AMPK est inhibée

activation de la voie PLCγ pour EGFR

1- Recrutement de PLCγ (2 domaines SH2 et 1 SH3) par RTK

2- Transformation des lipides membrannaires (PIP2 → DAG + IP3)

3- Signalisation PKC (via DAG) et Ca2+ (via récepteurs d’IP3 sur RE) dépendante

nombre d’isoformes de PLCγ

2 (1 et 2)

protéine importante pour l’internalisation des RTK (une des façons de les dissocier et soit de les recycler ou soit de les détruire) en attirant les molécules d’ubiquitine

Eps15

la surexpression du RTK _____ pose un problème pour les traitement oncologiques qui bloquent le récepteur EGFR car il permet d’avoir une deuxième voie de secours pour faire survivre la cellule malgré les médicaments anticancer administrés

Axl (ligand = Gas6)

activation de la voie JAK/STAT pour EGFR

1- Les protéines STAT se lient directement aux tyrosines phosphorylées de l'EGFR (via leur domaine SH2).

2- STAT sont phosphorylées par l'EGFR (ou par la kinase JAK associée). Elles se détachent, forment des dimères et migrent directement dans le noyau.

• Résultat : Elles agissent comme des facteurs de transcription pour des gènes liés à l'inflammation et à la survie.

3 inhibiteurs JAK/STAT en clinique

• Tofacitinib (arthrite, psoriasis, colites)

• Baricitinib (arthrite)

• Ruxolitinib (néoplasmes myéloprolifératifs)

récepteurs à tyrosine phosphatase (RTP)

• partie intracellulaire : domaine proximal (activité enzymatique) et domaine distal (spécificité et stabilité interactions protéines-protéines)

• une fois activées, servent à déphosphoryler d’autres protéines (majoritairement inactiver)

fonctionnement du récepteur de type TGFβ + type de récepteur

récepteur de type sérine/thréonine kinase

1- TGFβ (ligand) se lie au récepteur de type II qui recrute et phosphoryle les récepteurs de type I

2- type I phosphoryle les effeteurs (SMADs)

3- SMADs forment un complexe avec SMAD4 qui entre dans le noyau → facteurs de transcription

** certains SMADs ont un effet négatif : lient le récepteur et recrute une E3 ubiquitine ligase

récepteur de type ANP (ANF) + ligands de chaque

• récepteur de type guanylyl cyclase

• en existe 3 : NPR-C, NPR-A, NPR-B

• NPR-C peut activer Gi et ne possède pas d’activité enzymatique

• NPR-A et NPR-B sont phosphorylés et forment des oligomères

• liaison ligand → activation de la voie guanylyl cyclase → production de GMPc →activation de canaux ioniques, de PKG, de phosphodistérases et de l’AMPc

ligands :

• NPR-C = ANP

• NPR-A = ANP , BNP

• NPR-B = BNP

(tous des natriuretic peptides)

4 types de récepteurs à activité enzymatique

• tyrosine kinase

• tyrosine phosphatase

• sérine/thréonine kinase

• guanylyl cyclase

structure des récepteurs nucléaires

• domaine de liaison à des séquences d’ADN spécifiques (2 motifs “Zinc finger”)

• domaine de liaison du ligand

• facteurs cellulaires recrutés par récepteurs afin de promouvoir la transcription (contrôle des différentes étapes. ex. relaxation de la chromatine, élongation, etc.)

• ne se lie PAS à l’ADN

• s’assemblent en complexe

co-activateurs

• supportent l’activité du nucléosome

• forment un complexe transcriptionnel avec la polymérase

co-régulateurs

3 types de récepteurs nucléaires

• classe 1 : stéroïdiens → dans le cytoplasme, liaison agoniste cause dimérisation, translocation vers le noyau, liaison HRE sur ADN, recrutement de d’autres protéines nécéssaire afin d’initier la transcription

• classe 2 : en hétérodimères avec les récepteurs Rétinoïdes X (RXR) → dans le noyau, sans ligands = liés à des co-répresseurs, 3 récepteurs (RXR - alpha, beta, gamma), servent à se lier à d’autres récepteurs pour que ceux-ci puissent fonctionner (hétérodimères de récepteurs), lie l'acide 9-cis-rétinoïque

• classes 3 et 4 : récepteurs orphelins → localisation varie, liaison agoniste = dimérisation, translocation dans le noyau, liaison HRE sur ADN, ligand inconnu

L’______ est une hormone lipophile qui agit comme un ligand pour son récepteur nucléaire . Dans environ 70 % des cancers du sein, les cellules tumorales sont dites ______ car elles utilisent cette hormone pour stimuler leur propre division.

Le mécanisme se déroule en plusieurs étapes :

1. L'oestrogène traverse la membrane et se fixe sur son récepteur situé dans le noyau.

2. Le complexe hormone-récepteur se fixe sur des séquences spécifiques de l'ADN (les HRE).

3. Cela active la transcription de gènes de la prolifération, comme la Cycline D1, ce qui accélère le cycle cellulaire.

Pour traiter ces cancers, on peut utiliser le ____ ou _____ , qui agissent comme antagonistes en bloquant le site de liaison du récepteur.

oestrogène, hormonodépendantes, tamoxifène*, raloxifène*. * sont des SERMs

La _____ se produit lorsqu'un seul récepteur active plusieurs voies de signalisation différentes (ex: l'EGFR activant RAS, PI3K et PLCgamma), tandis que la _____ survient lorsque plusieurs récepteurs différents finissent par activer la même protéine cible commune (ex: l'EGFR et un GPCR activant tous deux la voie MAPK).

divergence, convergence