Biologie Cellulaire: Signalisation et Membrane

La plupart des signaux reçus par une cellule provoquent une modification de l'expression des gènes.

Les facteurs de transcription sont des protéines qui régulent l'expression des gènes en se liant à l'ADN.

Les hormones stéroïdiennes sont un type de signal qui peut activer les facteurs de transcription en se liant à eux.

Les récepteurs nucléaires sont des protéines qui se lient aux hormones stéroïdiennes et activent les facteurs de transcription.

Beaucoup de signaux sont perçus par la membrane plasmique et transmettent leur information aux facteurs de transcription via une cascade d'événements.

Les récepteurs membranaires sont des protéines transmembranaires qui se lient aux signaux à l'extérieur de la cellule et transmettent l'information à l'intérieur.

Les récepteurs kinases sont un type de récepteur membranaire qui transmet le signal en phosphorylant d'autres protéines.

Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) sont une grande famille de récepteurs membranaires qui utilisent des protéines G pour transmettre le signal.

Les récepteurs mu-opioïdes sont activés par les opiacés, comme la morphine et l'héroïne. Ces récepteurs sont responsables des effets euphoriques et analgésiques des opiacés.

Les ligands endogènes des récepteurs mu-opioïdes, appelés endorphines, sont des substances produites naturellement par le corps qui ont des effets similaires aux opiacés.

La caféine, une substance stimulante, bloque l'enzyme qui dégrade l'AMP cyclique, une molécule de signalisation importante. Cet effet augmente la concentration d'AMP cyclique dans la cellule, ce qui entraîne une stimulation des processus cellulaires.

La transduction du signal est un processus par lequel une cellule répond à un stimulus externe. Ce processus implique une séquence d'événements, où une molécule de signalisation déclenche une cascade de réactions qui modifient les protéines et les activités au sein de la cellule.

Les membranes cellulaires sont constituées d'une bicouche lipidique, qui est une couche de deux rangées de molécules lipidiques. Les lipides sont des molécules amphipathiques, c'est-à-dire qu'ils ont une partie hydrophobe (qui repousse l'eau) et une partie hydrophile (qui attire l'eau).

Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) sont des protéines membranaires qui transmettent des signaux à l'intérieur des cellules. Ils jouent un rôle important dans les systèmes sensoriels, les fonctions nerveuses et les réponses hormonales.

Il existe plus de 1000 types de GPCR dans l'organisme, chacun étant spécifique à un certain type de ligand. Ces ligands peuvent être des neurotransmetteurs, des hormones, des petites protéines, des acides gras, voire même la lumière.

L'activation d'un GPCR provoque une cascade de réactions intracellulaires qui aboutissent à un changement spécifique dans la cellule. Cette réponse dépend du type de GPCR activé et de la voie de signalisation impliquée.

Une fois activé par un ligand, un GPCR interagit avec une protéine G, qui échange son GDP contre un GTP, activant ainsi la protéine G

La protéine G active la production d'AMPc, un second messager qui se diffuse dans la cellule et active d'autres protéines, comme la PKA.

La PKA phosphoryle des protéines spécifiques, ce qui peut modifier leur activité et affecter le comportement de la cellule. La PKA peut, par exemple, activer des gènes en se liant à l'ADN.

Les GPCR sont des cibles thérapeutiques essentielles pour de nombreux médicaments. En effet, plus de la moitié des drogues connues agissent sur les GPCRs.

Certains médicaments comme les cannabinoïdes agissent en se fixant sur les GPCRs appelés récepteurs CB1 et CB2.

Les phospholipides membranaires sont des molécules qui forment la structure de base des membranes cellulaires. Ils sont constitués d'une tête polaire hydrophile et de deux queues apolaires hydrophobes.

Il existe différents types de phospholipides, chacun ayant une structure légèrement différente. Ces différences influent sur les propriétés de la membrane, comme sa fluidité et sa perméabilité.

Le cholestérol est un lipide présent dans les membranes plasmiques des cellules eucaryotes. Il participe à la rigidité de la membrane, mais rend aussi plus difficile le passage de molécules à travers elle.

La distribution des lipides dans la membrane plasmique n'est pas homogène. Les différents types de lipides sont répartis de manière asymétrique, ce qui contribue aux fonctions de la membrane.

Les phospholipides de type "phospho-inositol" jouent un rôle important dans la signalisation cellulaire. Ils agissent comme des points d'ancrage pour le recrutement de protéines à la membrane, ce qui initie des cascades de signalisation.

Les membranes cellulaires permettent la diffusion libre des molécules dans deux dimensions, c'est-à-dire horizontalement dans le plan de la membrane.

Une protéine membranaire est liée à la membrane et ne peut pas en sortir spontanément. Elle est localisée de manière stable à un endroit précis.

Le cytoplasme et le noyau sont deux compartiments cellulaires interconnectés par des pores nucléaires. Ces pores contrôlent le passage des macromolécules entre les deux compartiments.