250 DeUXiÈMe partie La cellule
Deux cellules qui répondent différemment au même signal
se distinguent par une ou plusieurs protéines convertissant
le signal ou y répondant. Remarquez à la figure 11.18 que des
voies dissemblables peuvent faire intervenir un certain nombre
de molécules semblables. Par exemple, les cellules A, B et C
utilisent toutes le même récepteur protéique pour lier la molécule de signalisation orangée. Cependant, leur réponse au
signal diffère, car elles ne possèdent pas toutes les mêmes protéines. Dans la cellule D, un récepteur protéique différent sert
pour la même molécule de signalisation, ce qui provoque une
nouvelle réponse. Dans la cellule B, un seul signal déclenche
une bifurcation de la voie, ce qui entraîne deux réponses. Les
voies qui se ramifient mettent souvent en jeu des récepteurs
à activité tyrosine kinase (activant plusieurs intermédiaires
protéiques) ou des seconds messagers (régulant un grand
nombre de protéines). Dans la cellule C, deux signaux distincts amorcent deux voies convergentes qui modulent une
seule réponse. Ce type de processus joue un rôle important
dans la régulation et la coordination de la réponse cellulaire
consécutive à la réception d’une information provenant de
divers endroits de l’organisme. (Vous en apprendrez davantage sur cette coordination dans le concept 11.5.) En outre,
l’utilisation des mêmes protéines dans plusieurs voies permet
à la cellule de diminuer le nombre de protéines à synthétiser.
L’efficacité de la communication cellulaire :
les protéines adaptatrices et les complexes
de communication
Les voies de transduction de la figure 11.18 (de même que
d’autres illustrations dans ce chapitre) sont très simplifiées.
Les schémas montrent peu d’intermédiaires protéiques et,
pour plus de clarté, les représentent dans le cytosol. Or, si ces
protéines baignaient simplement dans le cytosol, les voies de
transduction seraient inefficaces, parce que la plupart des
intermédiaires protéiques sont trop volumineux pour diffuser
rapidement dans le cytosol, qui est visqueux. Alors, comment
une protéine kinase trouve-t-elle son substrat ?
De récentes recherches indiquent que, dans bien des cas,
des protéines adaptatrices facilitent la transduction d’un
signal. Il s’agit d’intermédiaires de grande taille qui rassemblent
plusieurs autres intermédiaires protéiques. Par exemple, une
protéine adaptatrice découverte dans des cellules de l’encéphale
d’une souris transporte trois protéines kinases jusqu’à son
site de liaison avec un récepteur membranaire spécifique.
Ce faisant, elle facilite une cascade particulière de phosphorylations (figure 11.19). Des chercheurs ont trouvé dans des
m Figure 11.18 La spécificité de la communication cellulaire.
Les protéines que possède une cellule déterminent le type de signaux
auxquels elle répondra et la façon dont elle le fera. Les quatre cellules
illustrées dans ces schémas sont stimulées par la même sorte de molécule
de signalisation (triangle orangé), mais elles ne réagissent pas de la même
manière, parce que chacune possède un ensemble unique de protéines
(en vert et en violet). Remarquez que certaines protéines peuvent intervenir
dans plus d’une voie.
FaItes des lIens Étudiez la voie de transduction illustrée à la
figure 11.14 (p. 246) et expliquez comment la situation décrite ci-dessus
pour la cellule B pourrait s’appliquer à cette voie.
Réponse 1
Réponse 2
Réponse 3
Réponse 5
Réponse 4
Activation
ou inhibition
Molécule de
signalisation
Récepteur
protéique
Intermédiaires
protéiques
Cellule A. Cette voie linéaire
engendre une seule réponse.
Cellule B. La voie se subdivise et
entraîne deux réponses distinctes.
Cellule C. Les deux voies
agissent en synergie.
Cellule D. Le récepteur diffère
de celui des cellules A, B et C.
Trois
protéines
kinases
différentes
Molécule de
signalisation
Membrane
plasmique
Récepteur
protéique
Protéine
adaptatrice
m Figure 11.19 Une protéine adaptatrice. La protéine adaptatrice
illustrée ici (en rose) se lie simultanément à un récepteur membranaire
précis activé et à trois protéines kinases distinctes. Cet arrangement
favorise la transduction du signal par ces molécules et, dans certains cas,
active les molécules intermédiaires.
Deux cellules qui répondent différemment au même signal
se distinguent par une ou plusieurs protéines convertissant
le signal ou y répondant. Remarquez à la figure 11.18 que des
voies dissemblables peuvent faire intervenir un certain nombre
de molécules semblables. Par exemple, les cellules A, B et C
utilisent toutes le même récepteur protéique pour lier la molécule de signalisation orangée. Cependant, leur réponse au
signal diffère, car elles ne possèdent pas toutes les mêmes protéines. Dans la cellule D, un récepteur protéique différent sert
pour la même molécule de signalisation, ce qui provoque une
nouvelle réponse. Dans la cellule B, un seul signal déclenche
une bifurcation de la voie, ce qui entraîne deux réponses. Les
voies qui se ramifient mettent souvent en jeu des récepteurs
à activité tyrosine kinase (activant plusieurs intermédiaires
protéiques) ou des seconds messagers (régulant un grand
nombre de protéines). Dans la cellule C, deux signaux distincts amorcent deux voies convergentes qui modulent une
seule réponse. Ce type de processus joue un rôle important
dans la régulation et la coordination de la réponse cellulaire
consécutive à la réception d’une information provenant de
divers endroits de l’organisme. (Vous en apprendrez davantage sur cette coordination dans le concept 11.5.) En outre,
l’utilisation des mêmes protéines dans plusieurs voies permet
à la cellule de diminuer le nombre de protéines à synthétiser.
L’efficacité de la communication cellulaire :
les protéines adaptatrices et les complexes
de communication
Les voies de transduction de la figure 11.18 (de même que
d’autres illustrations dans ce chapitre) sont très simplifiées.
Les schémas montrent peu d’intermédiaires protéiques et,
pour plus de clarté, les représentent dans le cytosol. Or, si ces
protéines baignaient simplement dans le cytosol, les voies de
transduction seraient inefficaces, parce que la plupart des
intermédiaires protéiques sont trop volumineux pour diffuser
rapidement dans le cytosol, qui est visqueux. Alors, comment
une protéine kinase trouve-t-elle son substrat ?
De récentes recherches indiquent que, dans bien des cas,
des protéines adaptatrices facilitent la transduction d’un
signal. Il s’agit d’intermédiaires de grande taille qui rassemblent
plusieurs autres intermédiaires protéiques. Par exemple, une
protéine adaptatrice découverte dans des cellules de l’encéphale
d’une souris transporte trois protéines kinases jusqu’à son
site de liaison avec un récepteur membranaire spécifique.
Ce faisant, elle facilite une cascade particulière de phosphorylations (figure 11.19). Des chercheurs ont trouvé dans des
m Figure 11.18 La spécificité de la communication cellulaire.
Les protéines que possède une cellule déterminent le type de signaux
auxquels elle répondra et la façon dont elle le fera. Les quatre cellules
illustrées dans ces schémas sont stimulées par la même sorte de molécule
de signalisation (triangle orangé), mais elles ne réagissent pas de la même
manière, parce que chacune possède un ensemble unique de protéines
(en vert et en violet). Remarquez que certaines protéines peuvent intervenir
dans plus d’une voie.
FaItes des lIens Étudiez la voie de transduction illustrée à la
figure 11.14 (p. 246) et expliquez comment la situation décrite ci-dessus
pour la cellule B pourrait s’appliquer à cette voie.
Réponse 1
Réponse 2
Réponse 3
Réponse 5
Réponse 4
Activation
ou inhibition
Molécule de
signalisation
Récepteur
protéique
Intermédiaires
protéiques
Cellule A. Cette voie linéaire
engendre une seule réponse.
Cellule B. La voie se subdivise et
entraîne deux réponses distinctes.
Cellule C. Les deux voies
agissent en synergie.
Cellule D. Le récepteur diffère
de celui des cellules A, B et C.
Trois
protéines
kinases
différentes
Molécule de
signalisation
Membrane
plasmique
Récepteur
protéique
Protéine
adaptatrice
m Figure 11.19 Une protéine adaptatrice. La protéine adaptatrice
illustrée ici (en rose) se lie simultanément à un récepteur membranaire
précis activé et à trois protéines kinases distinctes. Cet arrangement
favorise la transduction du signal par ces molécules et, dans certains cas,
active les molécules intermédiaires.