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Biochimie de la transduction des signaux cellulaires Master 1 Sciences,Technologies, Santé M.T. Thébault Partie 1 Diversité des systèmes de signalisation

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  • Biochimie de la transduction des signaux cellulaires Master 1 Sciences,Technologies, Sant M.T. Thbault Partie 1 Diversit des systmes de signalisation intracellulaire
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  • Comment les cellules communiquent-elles? Procaryotes Eucaryotes Molcule informative rcepteur Cellule de transmission Cellule cible Molcule informative
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  • Le devenir dune cellule dpend de lintgration de diffrents signaux survie division diffrentiation apoptose
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  • Rponse cellulaire Milieu extracellulaire Membrane plasmique Milieu intracellulaire Molcule signal La transduction du signal Rcepteur Traduction
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  • Les systmes un composant Milieu extracellulaire Milieu intracellulaire Ex : Le systme DmpR bactrien Membrane A EntreSortie : Liaison lADN C ATP
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  • Les systmes deux composants Reposent sur la phosphorylation de protines Protein kinase
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  • Structure du premier composant - Priplasmique - Capteur du stimulus - Facilite lautophosphorylation de la partie C-terminale Transmembranaire (hydrophobe) - Squence conserve - Cytosolique - Contient le rsidu His phosphorylable N Domaine senseur Domaine transmetteur C
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  • Transmet le signal la cible Structure du 2me composant Domaine rgulateur Domaine rcepteur C Contient le rsidu Asp phosphorylable Botes N
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  • Fonctionnement du systme H : His D : Asp ATP
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  • Un exemple : CheY Un domaine constitu de 5 feuillets alternant avec 5 hlices. 3 rsidus hautement conservs : 2 Asp et 1 Lys
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  • En rsum Domaine senseur Domaine transmetteur Domaine rcepteur Domaine rgulateur HKRR
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  • Les cibles du deuxime composant Domaine rcepteur Domaine effecteur Les RR sont souvent des protines qui se fixent sur lADN (activation de la transcription) Les RR se fixent aussi sur des protines (activation de seconds messagers)
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  • Milieu intracellulaire A Entre Sortie : Liaison lADN C ATP Milieu intracellulaire Milieu extracellulaire 1 composant 2 composants Relation diversit et fonction des systmes
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  • La rgulation des porines La rgulation des porines OmpF et OmpC HK + phosphatase RR + micF
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  • La nage oriente Mouvement au hasard Mouvement orient Le chimiotactisme
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  • Le rcepteur du signal Ces chimiorcepteurs sont les MCP (Methyl-accepting Chemotaxis Proteins) effecteur domaine priplasmique (rsidus Gln ou Glu)
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  • Mthylation - dmthylation des rcepteurs Le ct externe reconnat spcifiquement un ou plusieurs produits. Le ct interne subit une mthylation ou une dmthylation, par 2 protines antagonistes CheR et CheB. CheR est une mthylase CheB est une dmthylase CH 3 CheR CheB
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  • La rgulation de la rponse 2 rgulateurs de la rponse (dmthylase) (commande la rponse)
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  • Entre Transduction du signal Sortie : sens de rotation La rponse Mouvement en sens inverse des aiguilles dune montre : nage Inversion du sens de rotation : culbute CheY
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  • Lautokinase CheA CheA comprend 5 domaines. Elle forme un dimre. Chaque dimre lie 2 rcepteurs, par lintermdiaire dune protine CheW. Daprs Stock et Levit, Current Biology, 2000 CheW MCP HK
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  • Le systme Pho Ex: E. coli 2 HK 1 RR
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  • Le systme Arc Systme kinase hybride Dtermine ladaptation rversible de la cellule bactrienne lanarobiose. Son activation entrane: -La rpression du cyt O et denzymes du cycle de Krebs inhibition de la respiration arobie -Lactivation de la respiration anarobie et de la fermentation
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  • Un capteur kinase ArcB Une protine rgulatrice ArcA Domaine transducteur primaire Domaine rcepteur Domaine transducteur secondaire Les 2 composants
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  • Le fonctionnement du systme Daprs Kwon et al., J. Biol. Chem., 278, 13192-13195 (2003) anarobiosearobiose En anarobiose, ArcB sautophosphoryle et phosphoryle ArcA sur un rsidu Asp, par lintermdiaire de His 292, puis de Asp 576, puis de His 717 En arobiose, lauto- phosphorylation de ArcB est inhibe par les quinones (lactate)
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  • Le dclenchement de la sporulation Linduction de la sporulation Lendospore est forme au cours dune srie dtapes.
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  • Le fonctionnement du systme Ex : Bacillus subtilis Phosphorelais Daprs Hoch, in Two-componant signal transduction , 1995