Récepteurs
Un récepteur peut être
défini comme une structure moléculaire de nature polypeptidique
qui interagit spécifiquement avec un messager, hormone, médiateur,
cytokine, ou à un contact intercellulaire spécifique. Cette
interaction crée une modification du récepteur qui conduit,
par exemple, à l'ouverture du canal lié au récepteur, ou se
transmet par l'intermédiaire de réactions enzymatiques à l'effecteur
distant du récepteur. Les récepteurs sont situés
soit au niveau de la membrane cytoplasmique, soit à l'intérieur
de la cellule, dans le noyau notamment. La même cellule comporte
en général plusieurs types de récepteurs différents. Récepteurs membranaires
Un récepteur membranaire
comporte une partie extracellulaire où se trouve le site de
reconnaissance de la molécule informative, une partie transmembranaire
et une partie intracellulaire. Pour activer un récepteur
membranaire, la molécule informative n'a pas à pénétrer dans
la cellule. L'activation des récepteurs membranaires par les
messagers déclenche des modifications qui peuvent rester localisées
à la membrane, s'étendre à l'ensemble du cytoplasme ou atteindre
le noyau. Dans ce dernier cas l'activation met en jeu une
cascade de réactions enzymatiques intracellulaires, se poursuivant
jusqu'au noyau, pour modifier la transcription du DNA en RNA.
L'ensemble des réactions qui se déroulent entre l'activation
du récepteur membranaire et l'effet cytoplasmique ou nucléaire
est généralement appelé transduction du signal, le terme transduction
seul pouvant avoir d'autres significations.
L'activation du récepteur R1 par le
messager M entraîne des effets cytoplasmiques, l'activation
du récepteur R2 entraîne des effets nucléaires; M = messager,
R = récepteur membranaire, C = cytoplasme, N = noyau de la
cellule Les chemins suivis par
le signal sont appelés voies de signalisation; ces voies sont
nombreuses et diverses, interconnectées et interdépendantes,
pouvant se suppléer. On peut les comparer à une carte routière
qui peut être très sommaire ou infiniment détaillée. Nous
en donnons ici une vue générale simplifiée destinée à faciliter
la compréhension du mode d'action des médicaments La densité, c'est-à-dire
le nombre de récepteurs au niveau des cellules, est régulée.
Elle tend à diminuer lorsque la concentration du médiateur
augmente, et on parle de "down-regulation" avec possibilité
d'intériorisation de certains récepteurs. Elle tend à augmenter
lorsque la concentration du médiateur s'abaisse, et on parle
de "up-regulation". Ce mécanisme qui comporte généralement
des phosphorylations ou des déphosphorylations de la partie
intracellulaire du récepteur, explique au moins partiellement
les phénomènes d'hyposensibilité ou d'hypersensibilité au
médiateur. Cette régulation qui a été étudiée sur des récepteurs
membranaires, permet de moduler quantitativement la réponse
d'une cellule à un médiateur. De plus certains récepteurs
sont inductibles, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas présents
spontanément dans une cellule mais peuvent apparaître après
avoir été induits par un stimulus, par exemple une cytokine.
Cette induction qui concerne des récepteurs membranaires ou
intra-cellulaires, peut modifier qualitativement la réponse
de la cellule. On peut distinguer schématiquement
trois types de récepteurs membranaires : les récepteurs canaux,
les récepteurs enzymes et les récepteurs liés aux protéines
G. Récepteurs-canaux
Ces récepteurs comportent
un canal qui fait communiquer le cytoplasme avec le milieu
extracellulaire. La molécule informative module l'ouverture
du canal et régule, en général, l'entrée dans la cellule soit
des cations Na+
ou Ca2+,
soit d'anions Cl-.
Récepteur-canal Ces récepteurs-canaux
sont à différencier, d'une part des canaux voltage-dépendants
dont l'ouverture est régulée par le potentiel membranaire,
une dépolarisation cellulaire favorisant leur ouverture, et
d'autre part des canaux dont l'ouverture est régulée par l'intermédiaire
d'une variation de la concentration intracellulaire du Ca2+,
de l'AMPc ou du GMPc. La caractéristique générale
des récepteurs canaux est d'avoir une réponse instantanée
et de courte durée. L'ouverture du canal nécessite souvent
l'interaction simultanée de deux molécules activatrices :
c'est le cas du récepteur nicotinique à l'acétylcholine et
du récepteur GABAA.
On distingue :
- Les récepteurs-canaux
cationiques :
- Récepteurs
nicotiniques avec canal ionique (sodique) présents au
niveau du système nerveux et des muscles squelettiques
- Récepteurs
HT3
de la sérotonine
- Récepteurs
du glutamate et de l'aspartate
- L'ouverture
des canaux cationiques, en favorisant l'entrée de Na+
et ou du Ca2+
dans la cellule, entraîne une dépolarisation et une
augmentation de l'excitabilité.
- Les récepteurs-canaux
anioniques comme le canal chlorure Cl-:
- Récepteurs
GABAA,
auxquels sont associés les récepteurs aux benzodiazépines
qui modulent l'ouverture du canal perméable aux ions
Cl-
- Récepteurs
de la glycine qui favorisent aussi l'ouverture des canaux
Cl-.
- La pénétration
des ions Cl-
dans la cellule augmente sa polarisation et diminue
son excitabilité.
Récepteurs-enzymes
Le récepteur possède
lui-même une activité enzymatique. Son activation par le messager
module cette activité qui est de type kinase ou phosphatase
ou guanylate cyclase :
- de type protéine
kinase. La plupart d'entre eux sont des récepteurs tyrosine
kinases, désignés habituellement par RTK, un des plus connus
étant le récepteur à l'insuline, mais il en existe aussi
à activité sérine/thréonine kinase.
- Le récepteur
de l'insuline est formé de deux sous-unités a
et de deux sous-unités ß. Lors de la stimulation par
l'insuline, il y a autophosphorylation de la partie
intracellulaire du récepteur (un groupe -OH
porté par un résidu tyrosyl devient -O-P)
et phosphorylation de l'IRS (insulin receptor substrate)
attenant au récepteur (R-OH
®
R-O-P).
Ces protéines dont la phosphorylation s'effectue sur
un groupe OH enclenchent des réactions enzymatiques
qui seront à l'origine des effets biologiques observés.
Récepteur tyrosine kinase
- Les récepteurs
protéines kinases, comme celui de l'hormone de croissance,
mettent en jeu un ensemble de voies de signalisation complexes.
La stimulation du récepteur par l'hormone, provoque la
dimérisation du récepteur, sa phosphorylation et l'activation
de la phospholipase C (PLC), des voies STAT (signal transducer
and activator of transcription), MAPK (mitogen activated
protein kinase) qui interviennent dans la transcription
de plusieurs gènes et la voie IRS (insulin receptor substrate).
- Il existe également
des récepteurs-enzymes à activité tyrosine phosphatase,
entraînant au contraire une déphosphorylation de résidus
tyrosyl.
- de type guanylate
cyclase
- L'activation
de ce récepteur-enzyme provoque la formation, à partir
de la guanosine triphosphate (GTP), de guanosine monophosphate
cyclique (GMPc) qui active des protéines kinases.
- On peut distinguer
deux sortes de guanylate cyclase, l'une membranaire
qui est activée par des messagers comme le facteur natriurétique
atrial ou ANF, l'autre soluble, présente dans le cytoplasme
et qui est activée par le monoxyde d'azote qui diffuse
à travers les membranes.
- Le GMPc a
de nombreux effets encore mal précisés et différents
selon les cellules : il agit directement en activant
les phosphodiestérases et certains canaux de la membrane
plasmique et surtout indirectement par l'intermédiaire
de la protéine kinase PKG qui par phosphorylation de
plusieurs protéines entraîne divers effets : inactivation
de la phospholipase C, ouverture de canaux potassiques,
activation de l'ADP-ribosylcyclase qui catalyse la transformation
du NAD+
en ADP-ribose-cyclique appelé cADPR, susceptible d'activer
le récepteur à la ryanodine du réticulum endoplasmique.
Récepteurs liés
aux protéines G Les récepteurs liés aux
protéines G sont ainsi appelés parce que leur activité nécessite
la présence de guanosine diphosphate (GDP) qui est phosphorylée
pour donner la guanosine triphosphate (GTP). Cette phosphorylation
pourrait être couplée à un transfert préalable de protons
comme source d'énergie. Les récepteurs liés aux
protéines G sont de nature polypeptidique et comportent une
partie extracellulaire portant le site de liaison avec le
messager, une partie transmembranaire à sept hélices (parce
que la chaîne polypeptidique traverse la membrane sept fois)
et une partie intracellulaire en contact avec les protéines
G qui assurent le transfert et l'amplification du signal reçu
par le récepteur. Chaque protéine G est
hétérotrimérique, c'est-à-dire constituée de trois sous-unités
différentes a,
ß et g,
ces deux dernières formant un complexe hétérodimérique.
La stimulation du récepteur conduit à leur dissociation. Le
rôle de la sous-unité a
est le mieux connu.
- la sous-unité
a,
à l'état non actif, comporte une guanosine diphosphate (a-GDP)
et est liée aux sous-unités ß et g.
- lors de l'activation
du récepteur, il y a phosphorylation du GDP fixé à la sous-unité
a-GDP
qui devient a-GTP,
et, ainsi phosphorylée, se sépare des sous-unités ß et g.
- la sous-unité
a-GTP
module l'activité d'enzymes différentes selon les cellules
et entraîne les effets correspondants.
- l'hétérodimère
ßg
module également certaines activités enzymatiques.
- une GTPase déphosphoryle
la sous-unité a
qui de a-GTP
devient a-GDP,
laquelle s'associe aux sous-unités ßg
pour donner un ensemble inactif.
Les substances susceptibles
d'interagir avec les récepteurs couplés aux protéines G sont
extrêmement nombreuses et diverses: petites molécules comme
les catécholamines, peptides et polypeptides, molécules odorantes
ainsi que l'ion calcium et la lumière.
Modèle de fonctionnement des récepteurs
couplés aux protéines G L'effet obtenu dépend
essentiellement des GTP-a
comme indiqué dans le schéma ci-dessus Le complexe ßg
à qui on ne connaissait pas initialement d'activités
en possède en réalité
comme l'activation de phospholipases et de MAP-kinases
et la modulation de canaux sodiques ou calciques (activités
non indiquées dans le schéma simplifié ci-dessus). L'effet observé dépend
donc essentiellement de la nature de a;
il y a différents types de sous-unités a,
notamment les as
et ai,
qui sont présentes dans la quasi-totalité des cellules
- L'as
de la protéine Gs (s pour stimulant) provoque une activation
de l'adénylcyclase avec augmentation de la synthèse d'AMP cyclique
- La toxine
du choléra, en catalysant la ribosylation de la sous-unité
a
par transfert de l'adénosine-diphosphate-ribose à partir
du nicotinamide-adénosine-dinucléotide ou NAD, maintient
à l'état activé la protéine Gs qui stimule l'adénylcyclase
responsable de l'augmentation de la synthèse d'AMPcyclique
et de sécrétion de chlorure et d'eau par la muqueuse
intestinale.
- La forskoline,
un diterpène, stimule directement l'adénylcyclase sans
intervention des protéines G.
- L'ai
de la protéine Gi (i pour inhibiteur) inhibe l'adénylcyclase
et diminue la synthèse d'AMPcyclique.
- La toxine
de la coqueluche (Bordetella pertussis) inhibe la protéine
Gi, ce qui tend à augmenter la production d'AMPcyclique.
Par un mécanisme différent de celui de la toxine du
choléra, elle aboutit à un résultat semblable.
- L'hypothyroïdie
pourrait augmenter la concentration relative de ai
par rapport à as.
- L'at
de la protéine Gt (t pour transducine) est présente au niveau
des cellules photo-réceptrices et active une phosphodiestérase
qui détruit le GMPc dont le rôle était de maintenir ouverts
les canaux sodiques à l'origine de la dépolarisation du
nerf optique. La diminution du GMPc entraîne une hyperpolarisation.
- L'ao
(o pour other = autre) des protéines Go, parmi lesquelles
on peut distinguer des protéines Gp, Gk, GCa.
- Gp qui modulent
l'activité de la phospholipase C. Il s'agit en général
d'une activation, mais une inhibition par stimulation
de certains récepteurs muscariniques a été démontrée.
- Gk qui modulent
l'ouverture des canaux potassiques.
- GCa qui modulent
l'ouverture des canaux Ca2+.
- Cette modulation
de l'ouverture des canaux K+
et Ca2+
dépend de la phosphorylation de leur partie intracellulaire
par des protéines kinases.
L'activité des protéines
G est de courte durée car une GTPase, partie intégrante des
protéines G, hydrolyse l'a-GTP
actif en a-GDP
inactif qui se lie aux sous-unités ßg.
Par ailleurs les récepteurs
liés aux protéines G peuvent interagir avec des protéines
appelées arrestines qui se fixent aux récepteurs et les désensibilisent.
En résumé, les protéines G assurent le transfert de l'information du
récepteur à des enzymes dont elles régulent l'activité. Ces
enzymes sont, selon les cellules, l'adénylcyclase, la phospholipase
C, la guanylate cyclase et nous allons brièvement en rappeler
le rôle. Rôle de l'adénylcyclase
L'adénylcyclase assure,
en présence de Mg2+,
la transformation de l'ATP en AMP cyclique libérée dans le
cytoplasme. C'est une enzyme à localisation trans-membranaire
dont le site actif est intracytoplasmique.
La protéine Gs augmente
l'activité de l'adénylcyclase et la production d'AMP cyclique,
la protéine Gi a l'effet inverse. L'AMP cyclique est un
activateur enzymatique, notamment des protéines kinases A
(PKA) dont le rôle est de phosphoryler un certain nombre de
protéines. La protéine kinase A est un tétramère composé de
deux unités catalytiques et de deux unités régulatrices. La
fixation d'AMP cyclique sur les unités régulatrices libère
sous forme active les unités catalytiques qui phosphorylent
des acides aminés thréonine et sérine, constituants de protéines
qui sont souvent elles-mêmes des enzymes. La durée de vie de l'AMP cyclique
dans le cytoplasme est courte car il est inactivé par les
phosphodiestérases en 5-AMP inactif. L'inhibition des phosphodiestérases
prolonge la durée de vie et l'activité de l'AMPc. Les deux
plus anciens inhibiteurs des phosphodiestérases sont la théophylline
et la caféine qui ont, en outre, d'autres mécanismes d'action,
en particulier un effet antagoniste vis-à-vis de l'adénosine.
Les inhibiteurs de phosphodiestérases
particulières, dites de type III, présentes au niveau du myocarde,
renforcent les contractions cardiaques. Ces inhibiteurs sont
l'amrinone, la milrinone et l'énoximone. Trois exemples illustrent
la cascade de réactions impliquant une augmentation de la
concentration de l'AMPc à la suite de la stimulation de récepteurs
ß-adrénergiques et ses conséquences : la transformation du
glycogène en glucose-1-phosphate, la stimulation cardiaque
et la relaxation d'un muscle lisse.
- Transformation
du glycogène musculaire en glucose-1-phosphate sous l'influence
de la phosphorylase a, activée indirectement par l'AMPc.
Formation de glucose-1-phosphate à partir
du glycogène sous l'effet d'un agoniste adrénergique b
- Relaxation d'un
muscle lisse : la relaxation des bronches sous l'effet de
l'augmentation de la concentration intracellulaire d'AMPc
peut s'expliquer par deux mécanismes complémentaires, d'une
part la phosphorylation de la MLCK (myosin light chain kinase)
qui, ainsi phosphorylée, devient moins activable par le
complexe calcium-calmoduline et donc moins active, d'autre
part par la diminution du calcium intracytoplasmique, ce
qui réduit l'activation de la calmoduline.
Mécanisme de la relaxation d'un muscle
lisse sous l'effet d'un agoniste adrénergique b
- Stimulation cardiaque
: l'augmentation de la force des contractions des fibres
myocardiques résulte de la phosphorylation des canaux calciques. La
phosphorylation des canaux calciques favorise l'entrée de
calcium; l'augmentation de la vitesse de relaxation résulte
essentiellement de la phosphorylation du phospholamban.
Le phospholamban non phosphorylé inhibe la pompe Ca2+-ATPase
du réticulum sarcoplasmique. Sa phosphorylation lève cette
inhibition et la vitesse de captation du calcium par le
réticulum sarcoplasmique augmente, ce qui raccourcit la
durée de la contraction.
Mécanisme de la stimulation cardiaque
sous l'effet d'un agoniste adrénergique b
Rôle de la phospholipase
C La protéine Gp active
la phospholipase C, encore appelée phospho-inositidase, qui,
entre autres fonctions, transforme le phosphatidylinositol
4,5-biphosphate (PIP2)
membranaire en diacylglycérol (DAG) qui reste au contact de
la membrane lipidique et en inositol 1,4,5 triphosphate (IP3)
qui diffuse dans le cytoplasme. Des phospho-inositol kinases
dont la PI 4-kinase régénère le PIP2
à partir de l'IP3.
Le DAG est un activateur
de la protéine kinase C (PKC) membranaire qui comporte plusieurs
molécules de cystéine et des atomes de zinc. La PKC catalyse,
en présence obligatoire de Ca2+
et peut-être de phosphatidylsérine, la phosphorylation d'un
certain nombre de substrats intervenant dans la transmission
synaptique, la différenciation cellulaire, l'exocytose, etc.
La phosphorylation s'effectue à partir de l'ATP sur les groupes
OH des acides aminés sérine et thréonine mais non tyrosine.
Le phorbol, un triterpène qui active la PKC à la manière du
DAG, est, à doses élevées, un promoteur de tumeurs. La palmitoylcarnitine
est, par contre, un inhibiteur endogène de la PKC. Des produits
comme la staurosporine et le balanol inhibent également la
PKC 
Rôle de la phospholipase C, par formation de DAG et d'IP3
qui stimule la libération de calcium à partir du réticulum
sarcoplasmique L'IP3
diffuse dans le cytoplasme, active un récepteur-canal homotétramérique
du réticulum endoplasmique qui s'ouvre et libère du calcium
dans le cytoplasme (Voir "Calcium,
inhibiteurs calciques, strontium".). Le calcium lui-même
module l'ouverture de ce récepteur canal. L'élévation du Ca2+
libre intracytoplasmique entraîne l'activation d'un certain
nombre de processus Ca2+-dépendants,
comme l'activation de la calmoduline qui possède quatre sites
de fixation des ions Ca2+.
Le complexe Ca2+/calmoduline
peut activer un très grand nombre d'enzymes qui ne sont pas
toutes présentes dans chaque cellule et parmi lesquelles on
peut citer la MLCK (myosin light chain kinase), ce qui augmente
la contraction des muscles lisses, l'AMPc phosphodiestérase,
la GMPc phosphodiestérase, la phospholipase A2,
la phosphorylase kinase, certaines ATPases, la tyrosine et
la phénylalanine hydroxylases. Un des métabolites de
l'IP3,
l'IP4
aurait un effet opposé à celui de l'IP3.
Les protéines kinases
régulent la synthèse et la libération des médiateurs, la sensibilité
des récepteurs (désensibilisation), l'ouverture des canaux
ioniques. La PKA et la PKC peuvent phosphoryler des récepteurs
membranaires et moduler leur activité. Elles peuvent phosphoryler
des protéines cytoplasmiques intervenant dans les voies de
signalisation de la transcription des gènes... Ainsi la PKA
et la PKC modulent, en sens opposé, l'activité de la protéine
Raf qui est une sérine/thréonine kinase intervenant dans la
voie mitogénique MAPK. A titre d'exemple, l'effet
a1-vaso-constricteur
de la noradrénaline fait intervenir la phospho-inositidase
ou PLC. La noradrénaline entraîne
une contraction des vaisseaux en activant les récepteurs a1,
les protéines Gp, la phospholipase C, l'inositol triphosphate,
IP3,
le calcium, la calmoduline qui active la MLCK qui, elle-même,
phosphoryle la myosine. La myosine phosphorylée se combine
à l'actine entraînant la contraction. La myosine non phosphorylée
ne se combine pas à l'actine, ce qui entraîne une relaxation.
Rôle de la phospholipase C ou phospho-inositidase
: effet vasoconstricteur de la noradrénaline Effets nucléaires
ou génomiques par stimulation de récepteurs membranaires Les effets que nous avons
décrits jusqu'a présent étaient essentiellement cytoplasmiques
mais divers messagers comme l'insuline, les cytokines et divers
facteurs de croissance, agissant surtout par l'intermédiaire
de récepteurs -enzymes tyrosine kinases mais aussi de récepteurs
liés aux protéines G, peuvent, sans pénétrer dans la cellule,
avoir des effets nucléaires. Ils agissent par l'intermédiaire
d'une cascade de réactions impliquant généralement des phosphorylations
conduisant à l'activation de protéines qui modifient la transcription
et la replication du DNA. Nous indiquons ici les
principales voies de signalisation:
- voie JAK-STAT
où les protéines JAK (ou Janus kinases) situées au contact
du récepteur sont phosphorylées et phosphorylent les protéines
STAT, (signal transducer and activator of transcription)
qui, après phosphorylation, se dimérisent et pénètrent elles-mêmes
dans le noyau où elles activent la transcription
- voie Ras / MAPK
(mitogen activated protein kinase) qui conduit à des modifications
transcriptionnelles qui favorisent la division cellulaire
(mitogène). C'est une voie complexe où interviennent successivement
des protéines désignées par des sigles et parfois des chiffres
qui ne sont généralement pas évocateurs de leur rôle. Les
étapes essentielles de la mise en jeu de la voie Ras/MAPK
sont les suivantes : le messager se lie à la partie extracellulaire
d'un récepteur membranaire, par exemple le récepteur de
l'insuline ou celui du PDGF (platelet derived growth factor)
qui se dimérise et, par activité tyrosine kinase, est phosphorylé ;
le récepteur interagit alors avec le domaine SH2 de la protéine
Grb2 (growth factor receptor bound) qui, phosphorylée, interagit
par son domaine SH3 avec la protéine SOS (son of sevenless)
qui est phosphorylée. Cette dernière active la protéine
Ras (après maturation post-translationnelle par farnésylation)
qui de Ras-GDP inactive devient Ras-GTP active. Le Ras-GTP,
par activité sérine/thréonine kinase, phosphoryle et active
le Raf. Ce dernier active le MAPKK (mitogen-activated protein
kinase kinase) qui, par phosphorylation, active des facteurs
transcriptionnels tels que C-Myc, C-Jun, C-Fos;.
Effets nucléaires du messager sans pénétration
dans la cellule; voies de signalisation STAT et MAPK
- voie NF-AT (nuclear
factor of activated T cells) qui est inhibée par la ciclosporine
(Voir "Ciclosporine".).
- voie NF-kB qui
est un facteur nucléaire présent dans le cytoplasme sous
forme inactive de deux protéines P450 et p65 liées à un
facteur inhibiteur appelé IkB. La phosphorylation du facteur
inhibiteur IkB sous l'influence de divers stimuli libère
les deux protéines qui pénètrent dans le noyau et provoquent
la transcription des mRNA codant pour plusieurs molécules
proinflammatoires. Les glucocorticoïdes, sous forme liée
à leur récepteur cytoplasmique, se fixent au NF-kB, c'est-à-dire
aux protéines p50 et p65, les empêchant ainsi de pénétrer
dans le noyau et d'activer la transcription de facteurs
proinflammatoires.
- voie CREB (cyclic
AMP responsive element binding protein). L'AMP cyclique
interagit avec la protéine kinase A (PKA), laquelle active
la protéine CREB qui se lie à l'élément de réponse correspondant
du gène pour moduler sa transcription.
- Voie Smad: les
protéines Smad, découvertes à partir d'expériences de génétique
chez la drosophile, sont impliquées dans la transduction
du signal après activation des récepteurs transmembranaires
sérine/thréonine kinases qui phosphorylent des protéines
Smad. Les protéines Smad phosphorylées migrent dans le noyau
et forment des complexes avec des facteurs transcriptionnels
de type Fast-1 qui modulent la transcription génique. Les
messagers connus pour activer la voie Smad sont le TGF-b
(transforming growth factor ß) et l'activine.
L'activation de plusieurs
voies de signalisation aboutit à la formation de protéines
AP-1 (activator protein), constituées d'un dimère Jun-Fos
par liaison leucine, dimère jouant le rôle de facteur transcriptionnel
au niveau du DNA. Récepteurs intracellulaires
Parmi les messagers qui
entraînent des effets nucléaires ou génomiques, notamment
une modification de la transcription du DNA en RNA, on peut
distinguer ceux qui agissent en pénétrant eux-mêmes dans la
cellule -
et on peut considérer qu'ils ont un effet direct -
et ceux qui agissent sans y pénétrer -
et on peut considérer qu'ils ont un effet indirect. Les messagers à effet
direct sont les hormones stéroïdes, testostérone, estradiol,
progestérone, cortisone, aldostérone, l'hormone thyroïdienne,
la vitamine D, qui est en réalité une hormone, et les rétinoïdes.
Après pénétration dans la cellule, ils se lient à une protéine
intracellulaire, appelée récepteur, dont ils modifient la
conformation pour qu'elle puisse interagir, au niveau nucléaire,
avec le DNA. Le messager, en raison
de son caractère lipophile, traverse la membrane plasmique
et interagit soit avec le récepteur présent dans le cytoplasme
et c'est le complexe messager-récepteur qui pénètre dans le
noyau et se lie au DNA, soit avec le récepteur présent dans
le noyau et c'est le complexe formé qui interagit avec le
DNA. En réalité, le complexe messager-récepteur se dimérise
avant d'interagir avec le DNA (cette dimérisation n'est pas
indiquée sur le schéma qui suit). La partie du récepteur
qui, après activation par l'hormone, se lie au DNA, a une
structure dite en doigts de zinc car les atomes de zinc par
leurs liaisons avec des résidus histidine et cystéine lui
donnent une forme de doigts. La partie du DNA où
le complexe hormone-récepteur se fixe est désignée par HRE
(hormone response element). La conséquence de l'interaction
entre le complexe récepteur-messager et la partie régulatrice
du gène est soit une activation soit une inhibition de la
transcription du DNA en mRNA qui commande la biosynthèse des
protéines correspondantes mais aussi en RNA de transfert ou
tRNA et en RNA ribosomique ou rRNA.
Effets nucléaires après pénétration
du messager lui-même dans la cellule Ce rappel sommaire des
voies de signalisation montre leur complexité. Des applications
pharmacologiques découlant de la modulation de ces voies sont
prévisibles mais elles nécessitent de trouver des médicaments
dont l'activité sur une cible particulière soit suffisamment
spécifique pour ne pas entraîner trop d'effets indésirables.
Extrait de "Les
médicaments" 3ème édition - P. Allain
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