Récepteurs : Types et Fonctions

Study Notes

### Récepteurs

Les récepteurs sont des protéines qui possèdent des sites de fixation specific pour les ligands, ils se situent soit dans le cytosol, soit dans le noyau, soit dans la membrane plasmique.
Les récepteurs intracellulaires se divisent en deux catégories: les récepteurs cytoplasmiques et les récepteurs nucléaires.
Les récepteurs membranaires se divisent en trois catégories: les récepteurs canaux, les récepteurs enzymes et les récepteurs couplés aux protéines G.

### Récepteurs canaux

Les récepteurs canaux sont des protéines transmembranaires qui agissent comme des canaux ioniques.
La fixation du ligand sur ce type de récepteur provoque un changement de la conformation de la protéine canal, ce qui rend le canal perméable à certains ions.
Les récepteurs canaux sont impliqués dans les cellules excitables comme les neurones et les cellules musculaires.
Un exemple de récepteur canal est le récepteur nicotinique cholinergique (récepteur-canal à l’acétylcholine).

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont des protéines membranaires liés à une protéine G.
La protéine G est composée de trois sous-unités: α, β et γ.
La sous-unité α possède un site de liaison pour le GDP/GTP.
La liaison du ligand au RCPG provoque une cascade d'événements en sept étapes:
- Le ligand se fixe sur le RCPG.
- Le récepteur change de conformation et active la protéine G.
- Le GDP se détache de la sous-unité α de la protéine G.
- Le GTP remplace le GDP sur la sous-unité α.
- La sous-unité α activée se sépare du dimère β-γ.
- Les complexes α-GTP et β-γ activent chacun un effecteur différent.
- Le GTP est hydrolysé en GDP par la sous-unité α, et α-GDP se réassocie au dimère β-γ.

### Récepteurs enzymes

Les récepteurs enzymes, aussi appelés récepteurs à activité tyrosine kinase, sont des protéines membranaires qui possèdent une activité enzymatique.
Ils sont composés de polypeptides individuels monomères qui possèdent un site de liaison extracellulaire et un domaine cytoplasmique.
Le domaine cytoplasmique est associé à plusieurs molécules tyrosine kinase intrinsèques, ou s'associe à des tyrosines kinase cytoplasmiques lorsqu'il est activé.
La fixation du ligand au domaine extracellulaire entraîne la dimérisation de deux polypeptides récepteurs.
La dimérisation active la tyrosine kinase dans chaque polypeptide, ce qui conduit à la phosphorylation de ces derniers par hydrolyse de l'ATP.
Les protéines kinases phosphorylées sont reconnues par des intermédiaires protéiques intracellulaires, activant des voies de signalisation cellulaire.
Un exemple de récepteur enzyme est le récepteur de l'insuline.

### Second Messagers

Les second messagers sont de petites molécules synthétisées ou libérées dans la cellule en réponse aux molécules de signalisation extracellulaires.
Les principaux seconds messagers sont:
- L'AMPc: Active des protéines kinases, déclenchent des effets biologiques.
- Le GMPc: Produit à partir du GTP par la guanylate-cyclase et dégradé en GMP par une phosphodiestérase.
- La voie phospholipase C, IP3, DAG: La combinaison du ligand et du récepteur active la phospholipase C, qui scinde le phosphatidyl inositol (PI) membranaire en deux seconds messagers: l’inositol triphosphate (IP3) et le diacylglycerol (DAG).

### Types de communication intercellulaire

Communication directe: implique un contact physique entre les cellules.
- Les jonctions communicantes (ou gap jonction): des protéines transmembranaires qui forment des canaux ioniques permettant le passage de petites molécules et des ions d'une cellule à l'autre.
- Les nano-tubules: permettent le passage de molécules signaux et même des organites.
- Les marqueurs de surface: interactions entre les cellules via des marqueurs spécifiques au niveau des surfaces cellulaires.
Communication indirecte: utilise des molécules de signalisation, appelés ligands.
- Neurocrine (ou synaptique): transmission nerveuse, implique des neurotransmetteurs ou neurohormones sécrétés par les cellules nerveuses et agissant sur les récepteurs postsynaptiques.
- Endocrine: implique des hormones sécrétées par des cellules endocrines et transportées dans la circulation sanguine vers les cellules cibles.
- Paracrine: implique des molécules signaux sécrétées par des cellules et agissant sur d'autres cellules dans leur voisinage immédiat.
- Autocrine: implique des cellules répondant à leurs propres molécules signaux.

### Ligands

Les ligands sont des molécules de signalisation qui se lient à des récepteurs pour induire une réponse cellulaire.
Il existe deux grandes classes de ligands: les ligands liposolubles et les ligands hydrophiles.
Les ligands liposolubles: diffusent à travers la membrane cellulaire et se lient à leur récepteur intracellulaire (cytoplasmique ou nucléaire)
- Exemples: hormones stéroïdiennes (cortisol, aldostérone, etc.) et hormones thyroïdiennes.
Les ligands hydrophiles: ne diffusent pas à travers la membrane cellulaire et se lient à des récepteurs membranaires:
- Exemples: neurotransmetteurs (noradrénaline, acétylcholine, sérotonine, etc.), hormones peptidiques et facteurs de croissance.

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