COMMUNICATION HORMONALE (12)

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1 COMMUNICATION HORMONALE (12) Cinétique de la liaison au récepteur Modèle d analyse d une relation hormone-récepteur. On étudie la liaison sur son récepteur du Cyanopindolol, analogue équivalent à l adrénaline. On utilise du Cyanopindolol (CYP) marqué à l iode radioactif 125 I que l on note 125 I-CYP) sur des membranes d érythrocytes de Dinde (il faut bien que les Dindes servent à quelque chose). Les membranes sont amenées à l équilibre avec le ligand radioactif soluble. Le mélange est ensuite filtré sur filtre en fibre de verre. On ralentit la dissociation des complexes ligand-récepteur en refroidissant le mélange. On peut ainsi évaluer les quantités de ligand retenu sur les membranes, ainsi que les quantités de ligand non lié à ces membranes. Quantité d hormone liée par mg de membrane ( 125 I-CYP BOUND) en fonction de la quantité d hormone libre ( 125 I-CYP free). TRIANGLES PLEINS : en présence de propanolol en excès (le propanolol et le cyanopindolol sont en compétition pour la liaison aux membranes) CERCLES PLEINS : en l absence de tout autre ligand CERCLES VIDES : courbe obtenue par soustraction de la première à la seconde.

2 COMMUNICATION HORMONALE (13) Un fonctionnement michaelien

3 COMMUNICATION HORMONALE (14) Exp ce de Sutherland : second messager

4 COMMUNICATION HORMONALE (15) L AMPcyclique L AMPcyclique est un nucléotide dont le phosphate est lié par liaison ester aux carbones 5 et 3 du ribose. (dans l AMP, la liaison ne concerne que le carbone 5 ). Synthèse d AMPcyclique Le précurseur est l ATP. La liaison ester est réalisée grâce à la libération d un pyrophosphate (P-P). L ensemble est donc spontané. Dégradation : extinction du signal Le phosphate forme un pont «phospho-di-ester» qui est hydrolysé par la PDE. D un point de vue énergétique, cette dégradation est également spontanée.

5 COMMUNICATION HORMONALE (16) AMPc et cascade de kinases L AMPcyclique «libère» la Protéine Kinase A, en se fixant sur la sous-unité régulatrice qui se détache alors de la sous-unité catalytique La cascade d activation permet, à chaque étape, d amplifier la réponse. La Protéine Kinase active plusieurs Phosphorylase Kinases qui activent chacune plusieurs Phosphorylases, qui phorphorolysent chacune plusieurs glycogènes, etc...

6 COMMUNICATION HORMONALE (17) Le cycle des protéines G La liaison de l hormone au récepteur donne à celui-ci une bonne affinité pour une protéine G porteuse de GDP. La liaison entre ces deux acteurs entraîne un échange (et pas une transformation chimique) entre le GDP et le GTP sur la protéine G La protéine G ainsi activée constitue un signal membanaire : elle quitte le récepteur et a maintenant une bonne affinité pour l Adénylyl-Cyclase qu elle active. L Adénylyl-Cyclase maintenant activée catalyse la production d AMPc à partir d ATP. L AMPc est le second messager de la transduction. Le GTP est rapidement hydrolysé par la protéine G (le GTP est instable...). Ceci provoque l extinction du signal ; la protéine G perd son affinité pour l AC et s en détache. L AC cesse alors d être activée.... et voilà... le système revient à son état initial.

7 COMMUNICATION HORMONALE (18) IP 3 et DAG L inositol est une molécule cyclique (CHOH) 6. Liéé à un acide phosphatidique (Glycérol + ac. gr. + phosphate), il donne un PhosphatidylInositol. Avec deux phosphates sur les oreilles, on obtient PIP 2. La PLC (PhosphoLipaseC) hydrolyse la liaison entre le phosphate et le glycérol. On obtient alors un IP 3 et un DAG Intérêt des cascades de Kinases Amplification La structuration en cascade permet de mutiplier les effets à chaque étape. On obtient ainsi une forte amplification. Réversibilité L activation par phosphorylation permet de créer un composé activé hautement destructible (extinction du signal, façon message Mission Impossible). Il y a réversibilité automatique de l activation.

8 COMMUNICATION HORMONALE (19) Mode d action des hormones stéroïdes Activation de gènes L application d ecdysone sur des cellules de glande salivaire de diptère fait apparaître des puffs nouveaux sur les chromosomes géants. L ecdysone fait donc s exprimer des gènes auparavant réprimés. Récepteurs intracellulaires La progestérone traverse la membrane de ses cibles. L hormone se lie à un récepteur organisé en dimère. Le dimère lié à l hormone est actif dans le noyau et se fixe sur l ADN, à hauteur de gènes spécifiques dont il stimule ou réprime la transcription. Organisation type d un récepteur des hormones stéroïdes

9 COMMUNICATION HORMONALE (20) Réponse à T3/T4 - métamorphose de la Grenouille

10 COMMUNICATION HORMONALE (21) Les récepteurs à doigt de zinc A. 1 : récepteur seul 2 : ADN + récepteur 3 à 6 : ADN + récepteur + EDTA 7 : ADN + récepteur + EDTA + ZnCl 2 B. 1 : récepteur seul 2 : ADN + récepteur 3 à 6 : ADN + récepteur + EDTA 7 : ADN + récepteur + EDTA + MgCl 2

11 COMMUNICATION HORMONALE (22) Transduction des messagers intercellulaires