Introduction et codage de l’information intracellulaire

Quels sont les different modalités de signalisation chimique?

• la signalisation paracrine (courte distance → synapse chimique avec transmission precise et rapide avec concentration locale en ligand élevée)

• la signalisation autocrine

• la signalisation endocrine (diffusion lente et concentration faible donc le récepteur doit avoir une forte affinité pour le ligand)

• la signalisation par contact direct ou juxtracrine

Comment on a degranulation, et donc liberation des neurotransmetteurs au niveau d’une synapse?

Potentiel d’action qui se propage et qui permet la liberation de Ca2+ intracellualire pour permettre la degranulation et la liberation des neurotransmetteurs

Donner des exemples de neurotransmetteurs

• Amine → acéthylcholine, dopamine, adrénaline, noradrénaline, sérotonine

• AA → glycine, acide γ-amino-butyrique, glutamate et aspartate

• Peptides → substance P, enképhalines, endorphines

Quel est l’intérêt de la communication cellulaire?

Permet aux cellules de se repérer dans l’espace, s’adapter aux variation de son environnement et interagir avec les cellules voisines et donc de recevoir, interpreter et répondre à des messages en sachant que ca permet d’assurer l’homéostasie de l’organisme et assurer sa survie

Comment on a communication intercellulaire chez les levures?

Secretion de mating pheromones qui entrainent un arrêt du cycle cellulaire et une fusion en sachant que le pheromone fixe un RCPG avec recrutement d’une protéine adaptatrice pour initier le processus de fusion.

NB: quand levure quiescente, la proteine en intracellulaire alors que en presence du facteur α on a une polarisation

Donner un exemple de réponses différentes à un m̂ ligand

L’acétylcholine chez les cellules musculaire cardiaques entraine le relâchement, alors que chez les cellules musculaires squelettiques entraine la contraction et dans les cellules des glandes salivaires entraine la sécrétion

Peut un ligand avoir plusieurs récepteurs?

Oui, et le contraire est valable aussi, un récepteurs peut avoir plusieurs ligands

Quels sont les différents types de ligands et où sont localisés leur récepteurs?

• hydrophile → membrane plasmique avec transduction du message par des proteines de signalisation intracellulaire ou/et des 2nd messagers intracellulaire pour activer une protéine effectrice (enzyme, FdT ou protéine du cytosquelette)

• lipophile → noyau

• gaz → membrane plasmique/noyau

Donner des exemples de molecules de signalisation

• Nucleotides → AMPc, GMPc

• AA et leur dérivés (thyroxine…)

• Peptides (enképhalines...)

• Proteines (cytokines, proteines matricielles…)

• Stéroïdes (oestrogène…)

• Acides gras et leur dérivés

• Gaz

• Ions

• Signaux physiques (photons, chaleur, pH…) ou chimiques (molecules odorantes…)

Quels sont les types de réponse possible suite à la fixation d’un ligand à son récepteur?

• Rapide et courte → altération directe de la fonction protéique (transitoire) most of the time signal chimique hydrosoluble

• Lente et tardive → altération de la synthèse protéique (transcription/traduction → des que ligand sur récepteur, si this one intracellualire et pas intranucleaire, translocation et fixation à chromatine)

NB: les molecules liposolubles nécessitent un transporteur pour se déplacer dans le sang et dans le liquide interstitiel

Quels sont les consequences d’une communication indirecte via signal chimique gazeux?

Quels sont les types de liaisons que un ligand peut entrainer avec sont récepteur?

Des liaisons à faible énergie (liaisons H, ioniques, hydrophobes et de Van der Waals)

Quels sont les modification post-traductionnelles peut-on observer?

• phosphorylation (catalysé par des kinases)

• hydroxylation (catalysés par des proteines hydroxylases et irreversible)

• acétylation → régulation structure chromatine et expression des genes

• méthylation → régulation structure chromatine et expression des genes

• glycosylation (N ou O-glycolisation)

• addition de lipides (ancrage des proteines de signalisation au niveau de la membrane plasmique)

• ubiquitination (aux résidus lysine selon conformation dégradation par le protéasome ou pas)

• ADP-ribosylation (ajout groupement ADP-ribose sur résidu arginine)

• SUMOylation (addition de molecules SUMO sur des résidus lysine)

Qu’est-ce que entraînent les PTMs?

Changement conformation/activité, stimulation/inhibition interactions, changement localisation subcellulaire, changement de la stabilité et/ou protéolyse

Quel est le rôle des phosphatases?

Les phosphatases sont des enzymes qui enlèvent le groupe phosphate (effet contraire à celui des kinases)

De quoi dépendent les différents modes de communication? Donner des exemples de communication intercellulaire directe

Du mode de presentation du ligand et de sa nature chimique

• Juxtacrine via des proteines membranaires (voie des ephrines par des RTK ou encore la voie notch avec clivage partie juxtamembranaire du récepteur → devient FdT pour expression genes spécifique, voie des récepteur LT)

• Juxtacrine via des jonctions communicantes GAP et donc avec cytoplasme de cellules adjacentes en contacte direct grace à des connexons permettant le passage d’ions (synapse électrique pour synchronisation réponse au sein d’un tissu)

Comment on a contrôle de la diffusion?

Réception, dégradation et sequestration par des proteines de la MEC

Donner les différentes étapes de l’ubiquitinylation, et specifier comment on peut avoir dé-ubiquitinylation

Arrivé d’une molecule ubiquitine (inactive) en sachant que pour activation on a besoin d’un thio-estérification dépendante de l’ATP (fixation de l’enzyme E1) puis une trans-estérification pour elimination de E1 et fixation de E2. Enfin on a E3 qui va catalyser la liberation de E2 et la fixation de l’ubiquitine à la molecule cible par une liaison isopeptidique.

Pour une dé-ubiquitinylation on aura besoin de la proteine DUB

Est-ce que le taux d’ubiquiinylation peut influencer la réponse cellulaire?

Oui, le taux d’ubiquitines fixés au niveau d’une protéine determine l’avenir de cette dernière

Donner les caractéristiques de la SUMOylation et les différents étapes et molecules impliqués

Est-ce que le taux de groupement SUMO ajoutés, influence la réponse cellulaire?

Ajout d’un ou plusieurs groupements SUMO (similaires à ubiquitine) en sachant que il y en a 4 types (SUMO1, SUMO2, SUMO3, SUMO4) mais que 1,2 et 3 impliqués dans modification

Thio-estérification dépendante de l’ATP (fixation de l’enzyme SAE1-SAE2) puis une trans-estérification pour elimination de SAE1-SAE2 et fixation de UBC9. Enfin on a SUMO-ligase qui va catalyser la liberation de UCB9 et la fixation du groupement SUMO à la molecule cible par une liaison isopeptidique

Pour une dé-SUMOylation on aura besoin de la protéine SENP

Oui, la réponse est différente en fonction du nombre de groupements SUMO ajoutés