Communication et signalisation cellulaire

Communication et signalisation cellulaire

I principes généraux de la communication cellulaire

[pic 1]

1.comment les C communiquent-elles ?

a. par l'intermédiaire de molécules liées à la mbr.p. Les molécules d'adhérence

figure 1a : contacts multiples d'une cellule avec son environnement

• on observe des interaction C-C ou C-MEC . Ces interactions sont assurées par des glycoprotéines transmembranaire : les molécules d'adhérence

• les communications juxtacrine se font par contact C-C : CAM
• les communications C-MEC : SAM

• Les molécules d'adhérence ont 3 roles essentiels : (figure 1b)

1- elles assurent la formation de contact stable entre C-C ou C-MEC

- si on dissocier les C de la rétine embryonnaire, elles vont former des amas de manière spontannée

- si on ajoute des AC contre les molécules d'adhérence, on va inhiber cette fonction

2- elles assurent aussi la reconnaissance spécifique entre les C d'un même tissu

- ex : si on prends des C issus d'organes différents, et on les mélanges, les C vont se réassocier par tissus (foie va avec foie, rétine-rétine..)

3- elles assurent la transmission de signaux, qui vont être capable de modifier le comportement de la C avec son environnement, on a une adhérence de type fonctionnelle et non jonctionelle ici

ex : au cours de la vie embryonnaire, prolifération, organisation CR, différenciation, migration CR

• -influence des processus physiologique et physio-pathologique (invasif dans le cas des C tumorales)

• homotypique/ hétérotypique

- interaction de C de même type vs de type différents →  on s’intéresse à la nature des C

• homophilique/ hétérophilique

- interaction de molécules d'adhérence de même type vs de type différents →  on s’intéresse à la nature de la molécule d'adhérence

• on va s’intéresser à 3 types de jonctions :[pic 2]

- jonction serrée/étanche = tight jonctions

- jonction d'ancrage = anchoring jonctions

- jonction communicante = Gap jonctions

• jonctions serrées : (figure 1c : Représentation structurale des occludines et Claudines.)

- on les retrouve uniquement dans les contact C-C

- molécules impliquées : claudine et occludines

 - c'est des glycoprotéines transmembranaires, avec 4 domaines transmembranaires. Leurs extrémités N-ter et C-ter sont intramembranaires.[pic 3]

- elles forment des interactions de type homotypique et homophiliques. Ces interactions sont calcium dépendantes

- elles permettent de former une barrière de perméabilité selective

- elles permettent aussi de maintenir la polarité cellulaire

• Jonction d'ancrage   C-C     C-MEC (figure 1d : Molécules d'adhérence)

- molécules impliquées : cadhérines, Ig, selectine, intégrines

- Possède un seul domaine transmembranaire

- toutes les molécules impliquées ont leur partie C-ter dans le milieu intracellulaire

et leur partie N-ter dans le milieu extracellulaire

- la partie C-ter est en lien avec des éléments du cytoplasme grâce aux protéines

• Les cadhérines :

- effectuent des liaisons homotypiques et homophiliques

- interactions calcium dépendantes

- essentiellement impliquées entre les C d'un même type CR

- joue un rôle important dans le processus d'inhibition de contact

- ex : sur un gel, les C vont proliféré, tapis CR, une fois arrivé à confluence (arrêtent de proliféré),elles vont se différencier (cas normal)

- ex : lors d'une inhibition de contact, les C continuent de proliféré, on obtient des couches de C (ex de C cancereuse)

- les cadhérines comportent environs 30 membres, dont l'expression est tissu spécifique

ex: E-cadhérines → C épithéliales N-cadhérines→ neurones

(la première lettre, c'est là où on les a retrouvés la première fois)

• immunoglobulines :

- interaction non dépendante calcium

- forment des interactions soit homo soit hétérophiliques (++)

- il en existe plusieurs types: N-CAM → joue un rôle dans la formation et stabilisation synaptique

• intégrines :

-  interviennent dans des interactions C-MEC

- calcium dépendante

-  joue un rôle dans: la forme, la polarité cellulaire, la prolifération et la différenciation CR..

• selectines

- calcium dépendante

- interaction hétérophiliques et hétérotypiques

- joue un rôle dans des processus inflammatoire, interaction transitoire de haute affinité

- nous avons 3 types de selectines :

* E-selectines (endothélium), L-selectines (leucocytes), P-selectines (plaquettes)

- joue un rôle dans le processus d'inhibition de contact

• jonctions communicantes C-C :  molécules impliquées : connexines (organisé en connexons)

b- Directement de cytoplasme à cytoplasme (figure2 :  Coordination et amplification de la réponse à une hormone par passage du second messager intracellulaire d’un cytoplasme à l’autre via les jonctions perméables.)

[pic 4]

• jonctions GAP
• constitué de connexons : associés en héxamères de connexines (6, c'est des protéines transmembranaires)
• l’alignement de 2 connexons forme un canal transmembranaire (2nm)
• permet aux C de communiquer entre elles de cytoplasme à cytoplasme
• permet le passage de petites molécules hydrophiles, dont le PM est inférieur à 100-1500 dalton
• elles ont un état ouvert/fermé
• le passage des molécules peut se faire dans les 2 sens
• l’intérêt : permet la coordination et l'amplification de la réponse à une hormone

c- par l'intermédiaire de molécules sécrétées : signal chimique

• cf diapo ?

1. les différents types de signaux chimiques et leurs récepteurs

a. radicaux libres gazeux/ absence de récepteurs (figure3 : Mode d’action des radicaux libres gazeux.)

• on peut avoir des radicaux libres et leurs récepteurs (ex: CO, NO)[pic 5]
• demi vie courte : de l'ordre de la seconde
• les radicaux libres gazeux n'ont pas de recepteurs pour ces gaz : diffusion simple, ils vont activer une enzyme : Guamylate-Cyclase

b. molécules hydrophobes/ récepteurs intracellulaire

• les molécules hydrophobes
• récepteurs intracellulaire: soit cytoplasme ou noyau
• traversent librement les membranes des C

c. molécules hydrosolubles/ recepteurs de surface

• les molécules hydrosolubles/ hydrophiles
• agissent sur les récepteurs membranaires

les différents types de récepteurs membranaires (figure 4 :Différents récepteurs de surface)[pic 6]

• récepteurs canaux ioniques: permet l'ouvw
• récepteurs couplés aux protéines G
• récepteurs « enzymes » : on observe deux types

- domaine catalytique intrinsèque : le récepteurs porte l'activité enzymatique

- domaine catalytique extrinsèque :le récepteur va activer une enzyme (le récepteur ne possède pas cette activité, il va l'activer.)

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