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Biologie cellulaire animale

 
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MessagePosté le: Sam 15 Nov - 15:50 (2008)    Sujet du message: Biologie cellulaire animale Répondre en citant

Biologie cellulaire animale

Introduction :
La cellule va s’adapter à l’environnement et va habiter en communauté avec d’autres cellules ou avec des constituants extracellulaires fluides ou solides. Tout ceci est le fruit des interactions moléculaires entre cellules et entre les constituants du milieu extracellulaire. Ces interactions sont contrôlées par des boucles positives ou négatives. Au sein des cellules elles-mêmes, il y a des régulations intracellulaires. Ces régulateurs sont de plusieurs types :
• Les kinases intracellulaires : agissent sur des substrats en ajoutant des groupes phosphates sur des résidus Tyr, Ser, Thr. Les kinases sont contrebalancées par les phosphatases. Les kinases et les phosphatases constituent un équilibre. Par exemple la Tyrosine Kinase et la Protéine Tyrosine Phosphatase (PTP).
• Des enzymes protéolytiques qui agissent en clivant des substrats protéiques.
• Des adaptateurs.
Ces trois groupes agissent sur des cibles :
• Des facteurs de transcription (TF), situés au niveau du noyau
• Des éléments de structure (cytosquelette…)
• Des éléments constitutifs du noyau (structures nucléaires).
Ce système est connecté au milieu extracellulaire :
• Facteurs solubles (facteurs de croissance, hormones, cytokines…)
• Eléments de la matrice extracellulaire (ECM : extra cellular matrix) : protéines (collagène, fibronectine, fibrine…), protéoglycanes (héparanes sulfates, dermatanes sulfates, chondroïtines sulfates).
Les protéoglycanes sont des sucres sulfatés attachés à un corps protéique.
La connexion extracellulaire – intracellulaire se fait par des récepteurs spécifiques. La biosynthèse de ces éléments extracellulaires constitue aussi une voie de connexion (dans l’autre sens). Il existe aussi des contacts directs entre cellules.
Schéma théorique :











Les interactions cellule – cellule sont appelées paracrines. Les interactions cellule sur elle-même sont appelées autocrines. Les interactions intérieur de cellule à intérieur de la même cellule sont intracrines.
Il existe deux modes d’interactions intracrines :
 Passage de la protéine dans le RE/Golgi et stimulation des récepteurs intracellulaires. Cela nécessite la présence de la séquence signal et d’une séquence de rétention dans la vésicule.
 Pas de séquence signal : la protéine ne passe pas dans le RE/Golgi. C’est souvent une action directe de la protéine sur des kinases ou TF mais pas sur de vais récepteurs.

Etude et analyse des phénotypes cellulaires de base :

Prolifération cellulaire :
Il s’agit d’une part de l’augmentation du nombre de cellules et d’autre part de l’augmentation de la taille des cellules.
Le but final de la croissance cellulaire est d’augmenter le nombre de cellules. Pour cela, la cellule va traverser les phases du cycle cellulaire dans lesquelles il y a augmentation de la taille de la cellule avant la division.

Phase G1 : préparation à la phase S
Phase S : synthèse d’ADN
Phase G2 : préparation de la phase M
Phase M : mitose
Il existe aussi une phase G0 qui correspond à une phase stationnaire, quiescente pour les cellules, qui quittent le cycle cellulaire. Mais pendant cette phase G0, la cellule participe activement aux processus de synthèse nécessaire à sa survie et à la communication. De façon expérimentale, on peut atteindre G0 en diminuant la quantité de nutriment, c’est à dire en diminuant la quantité de sérum utilisé dans le milieu : DMEM + sérum de veau fœtal à 10%  sérum à 0.5%. C’est la synchronisation des cellules en culture. Il existe d’autres méthodes. On peut bloquer la culture à différents stades (S et M) avec différentes drogues. On peut faire repartir le cycle en enlevant les drogues, d’où en connaissant la durée de chaque phase, on peut amener la culture dans la phase souhaitée. Une fois la culture synchronisée, on peut étudier l’action de facteurs externes sur le cycle cellulaire. Mais on peut comparer aussi les cycles de différents types cellulaires. Ils sont très variés et assez caractéristiques.
Il existe des points de restriction pour la cellule, qui sont des étapes obligatoires à la cellule pour franchir les phases du cycle.
Il existe plusieurs régulateurs moléculaires du cycle cellulaire :
• Le système des cyclines et des kinases associées : il s’agit de complexes : les cyclines sont attachées à une kinase spécifique, les CDK (cycline dependant kinases). Il existe plusieurs CDK notées 1, 2, 3… Il existe aussi plusieurs cyclines :
 Cyclines E, D1,2,3, A sont impliquées préférentiellement dans les phases G1-S.
 Cycline B pour phase M.
C’est un système très compliqué. Le taux de cyclines va être principalement responsable de la phase du cycle. Le taux de kinase est peu variable. Tout ceci est très régulé, par des TF, des enzymes protéolytiques, qui se trouvent dans les protéasomes (gros complexes multienzymatiques).












• Les facteurs de transcription TF : ce sont les cibles du système de transduction du signal. Ils ont des séquences spécifiques qui vont leur permettre le passer dans le noyau, par les pores nucléaires. Ce sont les séquences NLS (nuclear localisation signal). Ces TF si fixent sur des sites spécifiques au niveau des promoteurs (vpl).
• Les voies de transduction : vpl
• Les régulateurs négatifs intracellulaires : exemple du rétinoblastome. Il s’agit d’une tumeur de la rétine touchant les enfants, à cause d’un défaut du gène RB (délétion). Le gène RB est un régulateur négatif du cycle cellulaire qui opère en phase G1-S. Quand on surexprime RB, les cellules s’accumulent en phase G1-S. RB phosphorylé reste dans le cytoplasme. RB non phosphorylé s’accumule dans le noyau où il joue son rôle de régulateur négatif du cycle cellulaire. Il existe plusieurs sites de phosphorylation. C’est la charge globale du RB qui va l’empêcher de passer dans le noyau, d’où l’accumulation dans le cytoplasme (lieu de synthèse de la protéine). Le rapport RB-P/RB induit donc la mise en route du cycle ou le blocage en G1-S :
 Si RB-P majoritaire (RB-P/RB élevé) alors il n’y a pas inhibition prolifération.
 Si RB majoritaire (RB-P/RB faible) alors il y a blocage en G1-S.
Le RB est un régulateur négatif du cycle cellulaire. Il peut contrebalancer les effets excessifs d’autres produits de gènes. Pour étudier ce gène en clonage, il faut un système régulable (Tet on/off) pour éteindre ce gène pour que les cellules prolifèrent convenablement en culture.
• Le TGF (transforming growth factor) est un facteur négatif sur la prolifération cellulaire. Il agit sur les cyclines-CDK par l’intermédiaire des CIPs (cycline inhibitory proteins) qui inactivent le complexe cycline-CDK. Le TGF agit sur la phosphorylation du rétinoblastome. Le TGF va induire la déphosphorylation du RB, d’où inhibition de la prolifération. Le TGF agit aussi sur les SMADs : voir GF/transduction. Le TGF récepteur a une activité Ser-Thr kinase. Vpl.

Il existe plusieurs moyens d’étude de la prolifération cellulaire :
• Par comptage cellulaire : on réalise des cultures in vitro à confluence, on ensemence dans une autre boîte (on réalise un passage). DMEM : milieu essentiel minimum + sérum (sérum de veau fœtal) + tampons à l’incubateur à CO2. Pour compter les cellules, on prend des cultures confluentes et on les passe dans des boîtes plus petites (3,5 cm20'000 cellules) ou dans des plaques à trou (12 ou 24), à une densité faible. Puis on fait une cinétique de prolifération.







Le plateau de saturation est atteint grâce à l’inhibition de contact, chez des cellules normales : quand les cellules deviennent très denses, elles vont entrer en contact et ce signal va faire stopper la prolifération. Es cellules cancéreuses n’ont plus d’inhibition de contact. Elles atteindront quand même un plateau de saturation mais beaucoup plus haut. Ce pseudo-plateau est dû au fait que la masse de cellules est tellement importante que certaines cellules se détachent, et comme en compte les cellules adhérentes (car on change le milieu souvent) on observe ce pseudo-plateau.
La vitesse de croissance est mesurée par le temps de doublement (la pente initiale). Une vitesse de prolifération rapide n’est pas forcément indicative de cancer (certaines cellules comme les lymphocytes ont des temps de doublement très court). La cinétique de prolifération permet d’étudier l’effet de facteurs agissant sur la prolifération cellulaire. Pour cela, on met généralement les cellules dans un milieu pauvre en sérum (SVF à 10% /standard 1%). On peut aussi réaliser des comptages à temps fixes, par exemple pour réaliser une dose-réponse.
• Incorporation de 3H-Thymidine : elle est incorporée dans l’ADN, et on compte la radioactivité (cpm)… mais il faut que les cellules soient synchronisées. Pour cela, le plus simple est de les accumuler en phase Go en les privant de sérum, puis on libère les cellules en les stimulant avec des facteurs externes (sérum, GF). On incorpore la thymidine marquée au milieu. Connaissant la durée de chaque phase, on peut savoir précisément quoi mesurer et quand. On précipite l’ADN par la TCA (trichloroacétique acid), on solubilise avec de la soude (détruit ARN) et on incube avec un liquide de scintillation qui révèle les rayons -, et finalement on compte les cpm. On peut aussi utiliser d’autres isotopes moins polluants (125I-uridine)
• FACS : cytométrie de flux. On l’utilise pour la prolifération mais aussi pour détecter des antigènes de surface. Le FACS trie les cellule selon la quantité d’ADN qu’elles contiennent. On marque les noyaux avec un agent intercalant de l’ADN (iodure de propidium) qui devient alors fluorescent. L’appareil trie les cellules selon la fluorescence et les charge en conséquence. Il trie ensuite les cellules selon la charge. Cette technique n’est pas parfaite au niveau séparation mais elle peut servir aussi à enrichir une culture en cellules synchronisées dans une phase précise (S surtout).
Migration :
En gros, il existe deux grands types cellulaires : les cellules adhérentes qui vont migrer et proliférer et les cellules non adhérentes qui poussent et migrent en suspension. Les cellules adhérentes doivent être cultivées sur support solide (plastique, protéines ECM…). Il leur faut un contact avec un support sinon elle meurent.
La migration sur le support peut être aléatoire (cytokinésie) ou orientée vers une source quelconque (chimiotactisme). Ces facteurs peuvent être solubles et se fixer au niveau de récepteurs membranaires ou incorporés dans ECM. Ainsi, la concentration de l’ECM influe sur la migration.
La migration est possible grâce à des systèmes complexes :
• Les intégrines : molécules dimériques  qui permettent l’interaction avec les protéines de l’ECM. La sous-unité  est commune, la sous-unité  est de type 1, 2 ou 3. Cela fait trois familles d’intégrines. Les intégrines obéissent à la notion de spécificité relative : une intégrine précise va pouvoir fixer un certain nombre de protéines ECM différentes. Cette redondance fonctionnelle a une conséquence importante : si une intégrine est altérée, sa fonction peut être reprise par une autre. On n’a pas de phénotype net en cas de KO. Les intégrines jouent un rôle dans la signalisation inside-out et outside-in. L’activation du complexe  entraîne la transmission du signal d’ancrage vers l’intérieur (nécessaire à la prolifération). A l’opposé, une activation intracellulaire va entraîner un changement de conformation du complexe ce qui va faciliter sa fixation à l’ECM. En effet, il existe au sein des intégrines des sites de fixation du ligand (fibronectine, collagène…) encryptés. L’activation du complexe intégrine va entraîner l’exposition de ces sites encryptés, soit une capacité accrue de fixation du ligand. La mise en évidence de ces sites a été faite par des anticorps monoclonaux de ces sites additionnels. En dosant les intégrines activées à la surface des plaquettes sanguines, on peut mesurer le risque de thrombose.
Les intégrines sont régulées au niveau transcriptionnel et au niveau de la stabilité des ARN, mais aussi par un assemblage plus ou moins rapide des complexes intégrines (processing). La vitesse de ce processing peut être régulée mais aussi le turn-over intervient.
Les intégrines ont un double rôle : promigratoire et peuvent aussi entraîner un signal stop. Cela dépend de la concentration en intégrines extracellulaires.













Il y a une fenêtre précise de concentration d’intégrines qui induisent la migration. Ainsi, on peut transfecter des cellules CHO (chinese hamster ovary) par des vecteurs de surexpression d’intégrines, ce qui induit une différence de migration par rapport au type sauvage. On peut aussi le faire avec des systèmes régulables (Têt) : vecteur 1 et double transfection avec Têt-5 ou pleins d’autres possibilités…
• Les systèmes protéolytiques : ils dégradent les protéines de la matrice extracellulaire. Cela va ménager un espace pour l’avancée de la cellule. Cela est nécessaire pour la cicatrisation (après le bouchon de fibrine, il faut que les cellules repeuplent la plaie), ou encore pour la métastase des cellules cancéreuses. Il existe une balance entre facteurs qui dégradent les protéines de ECM et leurs inhibiteurs. Le pouvoir invasif est contrôlé par ce rapport. Les activités protéasiques sont présentes à la présence des membranes. Ce système de balance est très étudié avec les activateurs du plasminogène : on connaît des cellules endothéliales qui ont des activités protéolytiques très importantes. En expérience de migration, au lieu de migrer, elles vont former des agrégats :













Si on inhibe cette activité protéasique, on rétablit la migration.

Les MMP (matrix metallo proteinases), qui sont inhibées par les TIMP (tissue inhibitor of MMP) sont des protéases qui ont pour substrats les protéines de ECM (collagène, fibronectine,…).
Les activateurs du plasminogène PA font aussi partie de ces systèmes protéolytiques. Ils sont de deux types, les uPA (urokinase) et tPA (tissue-type), inhibé respectivement par PAI1/2 et par PAI1. uPA est surtout impliqué dans la migration.












uPA est fixé à la surface des cellules grâce à un récepteur spécifique. C’est lui qui focalise uPA u niveau du bord de migration (comme des pacmans qui boulottent ECM pour faire un tunel).
• Les récepteurs au facteurs solubles. Ils sont très variés, de type Tyr-kinase ou Ser-kinase…
Quelques moyens d’étude de la migration :
• In vitro :
• Wound-healing assay : culture confluente de cellules synchronisées, on fait une blessure sur la culture. On quantifie le nombre de cellules qui repeuplent la blessure au bout d’un temps inférieur au cycle cellulaire (pour être sur que ce n’est pas une prolifération). On peut aussi mesurer la distance parcourue avec un quadrillage du style cellule de Malassez.
• A l’or colloïdal : une couche d’or recouvre le milieu. Les cellules en migrant récoltent l’or. on peut quantifier les trous que chaque cellule a creusé. Cela indique de façon indirecte le pouvoir de migration de la cellule.
• La chambre de Boyden : mesure la capacité de migration des cellules à travers une membrane de cellulose :





On compte les cellules qui sont tombées dans le puit inférieur, et on compte les cellules qui sont en train de passer la membrane, sur la face inférieure.
• In vivo : on implante des éponges de collagène ou de gélatine préalablement incubées avec le facteur à étudier, en sous-cutané, chez des souris. On récupère l’éponge après t et on compte les cellules qui ont envahies l’éponge (vaisseaux, fibroblastes, cellules circulantes…). Il y a une reconstitution plus ou moins forte d’un tissu. On peut influer sur cette reconstruction tissulaire selon le facteur ajouté.
Pour mesurer l’action de facteurs impliqués dans la migration cellulaire, on peut aussi doser les activités MMP, uPA, plasminogène, intégrines… ou encore regarder sur une cellule les modifications du cytosquelette.


Adhésion cellulaire:
Ce sont les mêmes acteurs que pour la migration cellulaire. En effet, pour qu'une cellule soit adhérente, il faut qu'elle établisse des contacts par ses intégrines avec ECM. Les différents moyens d'étude:
• Expérience d'adhésion cellulaire in vitro: boîte de culture avec des puits (plaque 24 trous, 48 ou 96). On fait un coating, c'est à dire qu'on couvre la plaque avec une protéine spécifique de ECM (fibronectine, collagène…). Ces protéines sont adsorbées sur la surface plastique des boîtes (comme ELISA). Puis on met les cellules à étudier, avec une densité différente pour chaque puit. On incube 2 à 8 heures. On lave, ce qui permet d'enlever les cellules qui n'ont pas adhérer dans le puit. On peut alors compter les cellules qui ont adhérées, colorer ces cellules avec du violet de cristal (bleu) + tampon citrate + EDTA. Ce tampon va éluer le bleu fixé sur les celluleslecture de la DO. (on colore les cellules avec le violet cristal, on dilue la coloration et on lit la DO, qui traduit le nombre de cellules adhérentes dans le puit). Si DO importante, cela signifie que les cellules ont fortement adhérées à la protéine de ECM. On peut ajouter différents facteurs pour étudier leurs effets sur l'adhésion (anti-corps, autres peptides ECM, action sur intégrines…). Par exemple un anticorps monoclonal dirigé contre l'intégrine 53 va réduire les capacités d'adhésion des cellules. On connaît aussi des Ac activateurs (par rapport aux sites encryptés des intégrines). Cela peut être une cible intéressante pour traiter le cancer (métastase). On peut aussi bloquer l'adhésion avec de petits peptides synthétiques. Par exemple, il existe une séquence consensus importante de l'intégrine (la séquence RGD soit Arg-Gly-Asp) qui lui permet de fixer les protéines de l'ECM. En ajoutant au milieu d'incubation des petits peptides possédant cette séquence, on va saturer les intégrines, qui ne pourront plus remplir leur rôle dans l'adhésion. On aura des cellules peu adhérentes. On sait construire cette séquence en boucle (RGD4C pour 4 Cys soit 2 ponts diS), par un ou deux ponts disulfures. Si on fait exprimer cette séquence circulaire à la surface de phages, on peut réaliser des banques de phages: on prend des phages qui expriment une séquence circulaire au hasard et on l'injecte à une souris cancéreuse. Une seule classe de phage spécifique ira s'accumuler dans la tumeur. On peut l'isoler et savoir quelle est la séquence circulaire qui est spécifique de cette tumeur. Cette séquence peut alors être utilisée pour cibler spécifiquement une tumeur (voie thérapeutique intéressante).
• Approche chimique combinatoire: on construit des analogues chimiques qui entrent en compétition avec des sites des intégrines.

Apoptose:
Il existe deux façons de mourir pour une cellule: si la cellule est dégradée, cela induit une réaction inflammatoire. C'est une mort cellulaire par action d'un agent externe. Il y a aussi la mort cellulaire programmée ou apoptose. La survie cellulaire dépend de la présence de facteurs de survie pour combattre la mort cellulaire. La sénescence ou vieillissement correspond à un programme programmé de la cellule. Quand l'équilibre entre les facteurs de survie et le programme d'apoptose est en faveur de la mort, il y a mise en route du programme de sénescence. Il existe une voie essentielle de survie, liée à la PI-3 kinase. Cette kinase est connectée à une autre kinase, la PKB, qui contrôle les effecteurs impliqués dans l'apoptose: BAD, Caspases. PI-3 Kinase est liée aux tyrosine kinases et à leurs effecteurs.
La mort cellulaire est un phénomène quantifiable: coloration au bleu trypan, test de mesure de la fragmentation de l'ADN, test de Tunel (compte le nombre de cellules en apoptose dans une coupe tissulaire).


Les facteurs de croissance et leurs récepteurs:
Définition:
Un facteur de croissance est une protéine qui a un taille de environ 10 kDa à 50 kDa. Elle agit au niveau du tissu de façon locale ou régionale. Un facteur de croissance est différent d'une hormone car elles sont synthétisées dans les glandes endocrines, et pour agir sur un tissu, il faut qu'elles parcourent de grandes distances. Mais il existe des hormones avec des propriétés communes à celles des GF, comme par exemple l'insuline. on parle de IGF (insuline-like) qui a une séquence très proche de l'insuline (hormone). Les cytokines sont encore autre chose. Une cytokine est un peptide produit par les cellules inflammatoires du système immunitaire. Mais elles ont aussi des propriétés de GF. On parle de GF hématopoïétiques, comme les interleukines 1 et 6. On connaît des facteurs comme les chemokines, dont leurs récepteurs sont impliqués dans la maladie du SIDA. Ce sont des régulateurs qui peuvent être produits par le système inflammatoire et qui interagissent avec des récepteurs couplés à la protéine G.
Il existe des GF de type positif (stimulant) et de type inhibiteur.
Les GF agissent en activant un récepteur de surface. Un GF induit l'activation du récepteur, l'adhésion de substrats sur le récepteur, le relargage de ces substrats pour s'associer avec des substrats secondaires, l'activation de facteurs de transcriptions, et l'activation de la transcription dans le noyau. La propagation du signal se fait par une succession de complexes E-S.

Classification:
1. Les facteurs neurotropiques: ce sont des facteurs qui agissent avec les cellules du système nerveux: NGF, NT3, NT4, BDNF (brain derived neurotrophic factor), CNTF pour ne citer que les plus spécifiques.
Certains sont aussi spécifiques du type cellulaire: NGF n'agit que sur les neurones sympathiques, BDNF que sur les neurones moteurs.
Il y aussi des facteurs pléiotropes, qui peuvent agir aussi sur d'autres types de tissus: FGF qui est un régulateurs assez universel. Le FGF a un rôle positionnel et organisationnel sur les neurones et les cellules gliales.
2. Les GF hématopoïétiques: ils régulent l'hématopoïèse, c'est à dire la formation des cellules sanguines. Il y a trois lignées cellulaires dans ce système: granulocytaire, érythrocytaire, megacaryocytoplaquettaire. Les GF hématopoïétiques contrôlent aussi la myélopoïèse (formation des cellules granulocytaires pour donner les globules blancs), l'érythropoïèse (GR), la plaquettogenèse, la mégacaryocytopoïèse.
Le premier niveau de contrôle se situe au niveau des cellules souches hématopoïétiques. Ils permettent à ces cellules de garder leur totipotence en entretenant la multiplication continue. Cela donne des progéniteurs qui s'engagent dans les différentes voies.
Par exemple le CSF (colony stimulating factor) qui est présent sous deux isoformes: le G-CSF qui contrôle les granulocytes et le GM-CSF qui contrôlent les progéniteurs de type granulocytaires et macrophages. L'érythropoïétine intervient aussi, ou encore la thrombopoïétine.
Les cytokines ont des actions très proches de ces facteurs hématopoïétiques. Par exemple l'interleukine 3 agit sur la mégacaryocytopoïèse et l'érythropoïèse.
3. GF qui agissent sur les cellules épithéliales: EGF (épidermic GF), FGF, HGF (hepatocyst GF) sont activateurs. TGF est inhibiteur et est aussi un facteur pléiotrope.
4. GF qui agissent sur les cellules stromales, comme les vaisseaux sanguins ou fibroblastes. VEGF (vascular endothelial GF), FGF, PDGF (platelet derived GF)…

Récepteurs et transduction du signal
• Par activation de récepteurs à activité Tyr kinase: le récepteur lie le ligand en extracellulaire, ce qui active le récepteur par un mécanisme d'autophosphorylation du récepteur qui peut être à l'état de monomère ou de dimère, voir tétramère. Ces récepteurs ont une structure en plusieurs domaines: un domaine extracellulaire de fixation du ligand, composé de boucles de type Ig, un domaine transmembranaire, un domaine cytosolique à activité Tyr-K. le nombre de boucles Ig est variable, selon le type de récepteurs et selon les variants d'épissage. ainsi, des récepteurs au FGF ont 3 ou 2 boucles Ig, des récepteurs au PDGF en ont 5. De plus, la composition en acides aminés du domaine transmembranaire contrôle la spécificité du récepteur. Ainsi, les variants d'épissage (exons switch) permettent d'obtenir des récepteurs spécifiques des 20 FGF différents. Il existe des corécepteurs à ces récepteurs TK, comme par exemple les protéoglycanes (proteines greffées de glycanes qui sont des sucres comme les héparanes sulfates), ou des protéines pures. Les corécepteurs sont nécessaires à l'activation du récepteur. Par exemple la neuropiline qui est un corécepteur pour le VEGF.















Le corécepteur permet de stabiliser le complexe récepteur ligand, et il entraîne la dimérisation de ce complexe, d'où l'activation du récepteur et de la voie de transduction (les deux domaines à TK se rapprochant, ils peuvent s'interphosphoryler, selon un mécanisme ping-pong).
Il peut arriver que le ligand soit à l'état natif dimérique. Ainsi, les protéoglycanes n'agissent pas sur la dimérisation du complexe récepteur ligand mais seulement sur la stabilisation du complexe.
Au sein et de part et d'autre du domaine TK, se trouvent des Tyrosines qui vont être phosphorylées. Certains sites permettent l'activation du récepteur (l'activité TK est augmentée), d'autres servent d'ancrage pour les substrats de la voie de transduction.

• Par activation de récepteurs de type Ser/Thr kinase: c'est le cas pour les TGF, dont font partie les activines. Il y a des associations en complexes. On distingue des récepteurs de type I et de type II. Il y a fixation du ligand sur les récepteurs II, recrutement des récepteurs I, jusqu'à atteindre une stabilité suffisante pour permettre l'autophosphorylation des II sur I sur des résidus Ser ou Thr.








C'est par ce type de récepteurs que sont activés les CIPs et des SMADs (apoptose).

• Par activation de récepteurs aux cytokines et au TNF: l'exemple de l'interféron  qui se fixe et active d'une façon directe des facteurs de transcription (les STAT) sur la membrane cellulaire. Les STAT sont complexés à ces récepteurs grâce à des JAK (Janus kinase) qui font sandwich entre le récepteur et le STAT.





Les récepteurs au TNF n'ont pas d'activité propres kinase. Ils s'associent de façon directe à des kinases, comme TNAF (tumor necrosis associated factor).

• Par activation de récepteurs dépendants des protéines G: ce sont des serpentines (style récepteurs à 7DTM).
 PAR: proteolytically activated receptor. Classe de récepteurs activés par protéolyse. Les protéases activatrices sont par exemple la thrombine, trypsine…
 Les récepteurs aux hormones peptidiques, comme récepteurs  adrénergiques.
 Les récepteurs aux chemokines. Les chemokines sont des substances de petites tailles produites par les cellules inflammatoires. Elles sont réparties en deux classes: les CC (cystéine), et les CXC (cystéines et acide aminé X). Les CXC sont activatrices ou inhibitrices.. La séquence consensus ELR joue un rôle important. On parle chemokines ELR+ ou ELR- selon le rôle activateur ou inhibiteur. Certains cancers sont régulés par les chemokines. Ainsi, IL8 est une chemokine ELR+ lie à la progression tumorale. Si on peut loquer IL8 ou ses récepteurs, on  tumeur. On connaît 4 types de récepteurs aux CXC (CXC-R1…R4).
Dans ces 3 classes de récepteurs à protéines G, il y a une grande différence dans les interactions. Pour les récepteurs à chemokines, il y a fixation directe sur le récepteur, ce qui va entraîner par changement de conformation la transduction. Sur les récepteurs de type PAR, le récepteur est coupé, d'où l'activation.

Quelques détails sur les récepteurs TyrK et sur la voie de transduction
• PLC: phospholipase C. ce substrat se lieà une séquence consensus du récepteur, pour former des domaines SH2 (Src Homology Region). La PLC va agir sur le PIP2 (phosphatidyl inositol diP) pour donner du IP3 et DAG (inositol triP et diacylglycérol). L'IP3 va agir sur des récepteurs spécifiques su les organites cellulaires (RE…) pour permettre le relargage de calcium (permettant l'activation de protéines calcium dépendantes), le DAG va activer la PKC.
• PI3 kinase: se lie à certains récepteurs à facteurs de croissance par une séquence consensus spécifique (comme les EGF récepteurs). Elle inclut des phosphates au sein des phospholopides pour donner à partir de PIP2 du PIP3. Le PIP3 va servir pour activer des protéines impliquées dabs ka survie cellulaire (comme PKB).
• MAP kinase (mitogen associated…) Il existe des adaptateurs qui vont servir de sandwich, comme le GRB2. L'adaptateur recrute un complexe (RAS et SOS) qui active RAF1, puis MEK, puis ERK1 et ERK2 (les MAP kinases proprement dites), puis dans le noyau il y a activation de facteurs de transcription. L'activatio de ERK1-2 met en jeu une phosphorylation sur une Tyr et sur une Ser. C'est la voie principale liée à la croissance cellulaire et d'autres choses comme l'extension des neurites.


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MessagePosté le: Sam 15 Nov - 15:50 (2008)    Sujet du message: Publicité

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