Bases Biologie Cellulaire - Geldner - 2024 - PDF

Transduction des signaux Et Structure et fonctions des membranes Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 1  Transduction des signaux La plupart des signaux qu’une cellule perçoit vont causer un changement dans l’expression des...

Transduction des signaux Et Structure et fonctions des membranes Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 1  Transduction des signaux La plupart des signaux qu’une cellule perçoit vont causer un changement dans l’expression des gènes Ceci passe par une régulation des facteurs de transcription dans la cellule Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 2 Les facteurs de transcription peuvent être régulés de diverses façons Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 3  Les facteurs de transcription peuvent être activés en se liant à des petites molécules Les hormones stéroïdales agissent de cette façon: Testostérone, Oestrogène, Cortisol, etc. Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 4 Mode d’action des « récepteurs nucléaires » Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 5 Beaucoup de signaux sont perçus au niveau de la membrane plasmique et transmis aux facteurs de transcription par une cascade d’événements Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 6 Questions? Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 7  Il existe différents types de récepteurs de surface Receptor kinases Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 8  Que veut dire : un récepteur « perçoit » un signal? Un récepteur est souvent une protéine « transmembranaire » Exemple d’un récepteur « couplé aux protéines G » (GPCR) D’une façon ou d’une autre, la liaison avec le signal, à l’EXTÉRIEUR, doit engendrer un changement dans la partie INTERIEURE de la protéine Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 9 Les GPCRs font partie d’une grande famille de récepteurs Les GPCRs ont toujours la même structure principale A peu près 5% du génome de C. elegans est constitué de gènes codant pour des GPCRs Plus de 1000 récepteurs de type GPCR existent seulement pour l’odorat chez la souris. Les molécules qu’ils perçoivent sont très diverses: neurotransmetteurs: Adrénaline, Sérotonine... Mais aussi: petites protéines, acides gras – Même la lumière est perçue par ce type de récepteur! (rhodopsine, dans les batonnets) Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 10 Un récepteur activé va « transmettre » le « signal » à une autre protéine Le GPCR va permettre à une « protéine G » d’échanger son GDP contre un GTP. Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 11 L’interaction d’un ligand avec son GPCR «tire» sur un domaine transmembranaire Le GPCR va permettre à une « protéine G » d’échanger son GDP contre un GTP. Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 12 La protéine G va activer une autre protéine tant qu’elle n’a pas hydrolysé son GTP. 13  Une des cibles de la protéine G est une enzyme appelée Adenylate cyclase L’AMP cyclique Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 14 La concentration de cAMP augmente rapidement après la stimulation d’un GPCR Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 15  Mais que fait l’AMP cyclique ? Le cAMP lève l’inhibition d’une protéine kinase, la « PKA » Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 16 La PKA, finalement, va phosphoryler un facteur de transcription, qui va se lier à l’ADN et activer des gènes. Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 17  L’importance pharmacologique des GPCRs Sur la totalité des substances connues, plus de la moitié affectent une voie de signalisation impliquant des GPCRs. Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 18 Beaucoup de drogues agissent sur les GPCRs Les récepteurs CB1, CB2 sont activés par les cannabinoïdes. Les récepteurs mu-opioïdes sont activés par les opiacés (morphine, héroïne) Les ligands endogènes de ces récepteurs ont été découverts seulement après l’identification du mécanisme d’action des drogues Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 19  La caféine inhibe la dégradation de l’AMP cyclique et prolonge son activité Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 20 La transduction des signaux est une cascade de modifications de proteines, causé par un ligand Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 21 Structure et fonctions des membranes Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 22  La formation de sphere (vesicules) resulte directement des proprietés chimiques des lipides Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 23  La structure membranaire Une membrane cellulaire est constituée d’une bicouche de lipides amphipathiques (=amphiphiliques ) Mais seulement 50% de la membrane est constituée de lipides, le reste est constitué de protéines. Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 24 Les phospholipides membranaires sont variés mais ils ont la même structure de base Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 25 Différents type de phospholipides Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 26  Les membranes plasmiques eucaryotes contiennent une quantité importante de cholestérol Le cholestérol rend les membranes moins fluides mais plus imperméables Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 27 Les membranes ont une distribution asymmetrique des lipides Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 28 Les lipides „phospho-inositol“ sont des importantes signaux pour le recruitement des proteines a la membrane Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 29 Une membrane permet la diffusion libre dans deux dimensions Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 30 Une protéine membranaire ne peut pas échapper à sa membrane Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 31  Cytoplasme et noyaux sont en continuité, mais passage de grandes macromolécules est contrôlé par les pores nucléaires «cytoplasme» «nucléoplasme» Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 32 Des protéines peuvent aller d’une membrane à une autre par le transport « vésiculaire » Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 33 Des protéines peuvent s’attacher aux membranes de diverses façons. extérieur intérieur Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 34 Une membrane sans protéine est une barrière naïve et non-sélective Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 35 Les transporteurs sont les protéines qui donnent la sélectivité à la membrane Cours de biologie cellulaire - 1ère année – enseignant: Niko Geldner 36 Comment les protéines membranaires réussissent-elles a transporter des substances spécifiques? 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