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Notes de cours Biologie cellulaire
- Cours
- Biologie cellulaire
- Établissement
- Toulouse III - Université Paul Sabatier
Signalisation cellulaire
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Cours 9, 10, 11 et 12 Biologie CellulaireSignalisa(on cellulaire
I. Généralités
Le bon fonc)onnement d’un organisme pluricellulaire nécessite l’établissement de communica)ons cellulaires locales ou à
distance, entre les cellules d’un même organe ou d’organes différents.
Il y a un contrôle permanent de la physiologie cellulaire par des molécules de signalisa)on.
Les le@res représentent une molécules de signalisa)on.
Une réponse cellulaire donnée ne dépend jamais d’un seul
signal.
Une cellule est programmée pour dépendre d’une
combinaison spécifique de molécules de signalisa)on pour
survivre, se diviser etc...
Si elle se trouve privée de ces signaux, elle meurt par
apoptose (mort cellulaire programmée). Il existe également
des signaux qui engagent la cellule vers la mort cellulaire.
✦ Le principe de la communica(on cellulaire
Pour que la communica)on soit possible, il y a 5 étapes essen)elles :
- Produc6on : les cellules produites elles-même les molécules de signalisa)on. Il y a une signalisa)on endocrine (hormones), il
y a aussi des acteurs de croissance. La cellule signalisante secrète un ligand.
- Transmission
- Récep6on : se déroule au niveau d’une cellule appelée cellule cible. Ce@e cellule interprète ce signal pour emmener une
réponse cellulaire adaptée.
- Interpréta6on
- Réponse cellulaire
Le signal est tout d’abord produit par des cellules de l’organisme qui sont appelées cellules signalisantes. Le signal est ensuite
transmis dans les )ssus. Les cellules, dites cellules cibles, perçoivent ensuite la présence du signal, interprètent le signal et
apportent une réponse à ce signal (proliféra*on, survie, différencia*on etc...).
✦ Principes généraux
Quel type de signal reçoit une cellule ?
La majorité des signaux sont des facteurs sécrétés. Il y a d’autres influences pour les cellule comme la matrice extracellulaire, les
s)muli physiques (celui de la lumière qui agit sur les neurones) et les autres cellules.
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,Cours 9, 10, 11 et 12 Biologie Cellulaire
Les communica)ons directes se font par les
cadhérines.
Dans ce cours nous nous concentrerons seulement sur
le mode de communica)on qui fait intervenir une
famille de facteurs sécrétés (facteurs de croissance).
Comment la cellule perçoit-elle le signal ?
La membrane plasmique est une structure qui contrôle les échanges, elle est imperméable à la plupart des molécules de
signalisa)on.
Les hormones stéroïdes peuvent passer la membranes car ils sont hydrophobes, les NO peuvent traverser aussi.
Pour avoir un effet sur la cellule cible, celle-ci doit exprimée des récepteurs membranaires.
• Récepteurs membranaires
Ces récepteurs sont de natures protéiques, certains sont glycosylés dans leur domaine extracellulaire.
Il y a 3 domaines :
- Extracellulaire : hydrophile (glycosylé), site de reconnaissance et de liaison de la molécule de signalisa)on
- Transmembranaire : séquences hydrophobes
- Intracellulaire : domaine fonc)onnel
Ligand = molécule de signalisa(on
Les récepteurs peuvent être trouver sous forme de mono/mul)mère.
Il y a une interac(on non covalente (liaisons électrosta)ques) donc
réversible (le ligand s'associe à son récepteur puis, après un certain
temps, s'en sépare).
La force de ce@e interac)on est définie par la constante de
dissocia(on que l'on appelle la constante d'affinité (ou affinité).
La liaison d'un ligand à une protéine réceptrice modifie souvent la
conforma(on de ce@e dernière, c'est-à-dire sa structure en trois
dimensions.
L'énergie associée aux interac)ons intermoléculaires formées entre la protéine et son ligand permet de promouvoir ce
changement de conforma)on. Ce@e modifica)on structurale peut ainsi moduler l’état fonc(onnel et l’ac(vité du récepteur.
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, Cours 9, 10, 11 et 12 Biologie Cellulaire
Agonistes : se lient à un récepteur spécifique en induisant son ac(va(on.
Antagonistes : se lient à un récepteur spécifique sans provoquer son ac)va)on et peuvent bloquer l’ac)on d’un ligand agoniste
(compé))fs)
Un ligand qui peut se lier à un récepteur et déclencher
une réponse (signal intracellulaire) s'appelle un
agoniste.
Les ligands qui se lient à un récepteur mais échouent à
ac(ver ce@e réponse sont considérés comme des
antagonistes des récepteurs.
Comment interprète-t-elle le signal ?
Une fois que le ligand s’est lié son récepteur, il y a une
ac(va(on du récepteur avec un changement de
conforma)on.
L’ac)va)on du récepteur permet d’ac)ver les
différents effets qui concernent la transduc)on du
signal (à l’intérieur de la cellule cible).
Une fois l’ini)a)on de la transduc)on on arrive à
l’ac(va(on des effecteurs de la réponse cellulaire qui
sont les acteurs cellulaire qui perme@ent d’amener la
réponse nécessaire.
✦ Méthodes d’étude
Il y a des méthodes de cultures primaires qui consiste à préparées directement les cultures à par)r des )ssus d’un organisme.
C’est la découverte de molécules de signalisa)on lors d’études recherchant les condi)ons minimales (milieu dépourvu de sérum,
chimiquement défini) perme@ant aux cellules de survivre, proliférer, se différencier..
Il y a un autre modèle d’étude qui concerne les lignées cellulaires en culture
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