3 voies principales par lesquelles les signaux sont transmis au noyau
Les trois voies principales par lesquelles les signaux sont transmis au nucléaire chez l’homme sont les suivantes: 1. Voie de signalisation dépendante du Ras, 2. Voie de signalisation Jak / stat et 3.NF-kB!
La transduction du signal correspond aux événements moléculaires qui transmettent des signaux à l'intérieur de la cellule et induisent des réponses cellulaires spécifiques.
La région extracellulaire de la chaîne se lie à la cytokine spécifique et la région intracellulaire est impliquée dans la transduction du signal. L'hétérodimère et les récepteurs de cytokines hétérodimères ne s'assemblent pas en un complexe de récepteurs complet, jusqu'à ce que la cytokine correspondante se lie aux régions extracellulaires des chaînes de récepteurs de cytokines.
La liaison de la cytokine aux régions extracellulaires du récepteur de cytokine conduit à l'assemblage des chaînes de récepteurs dans un complexe récepteur complet et initie les événements intercellulaires nécessaires à la transduction du signal.
Une enzyme cytoplasmique avec une activité protéine tyrosine kinase (PTK) est liée de manière non covalente à la queue cytoplasmique de la plupart des chaînes de récepteurs hématopoïétiques. L’enzyme PTK phosphoryle les résidus de tyrosine dans d’autres protéines du cytoplasme (la phosphorylation au niveau des résidus de tyrosine ou de thréonine ou de sérine est un mécanisme courant de régulation de la fonction des protéines). L’activité des PTK conduit à la transmission du signal au noyau.
La cytokine se lie à la partie extracellulaire du récepteur de la cytokine.
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Les chaînes de récepteurs de cytokines sont rassemblées.
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Lorsque les chaînes de récepteurs de cytokines sont rapprochées, les PTK liées aux régions intracellulaires des chaînes de récepteurs sont regroupées.
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Le groupement des PTK permet aux PTK de se phosphoryler et de s’activer les uns les autres. Le groupement de PTK entraîne également la phosphorylation et l'activation d'autres protéines dans le cytoplasme.
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L’activité des PTK conduit à la transmission de signaux au noyau.
Il existe trois voies principales par lesquelles les signaux sont transmis au noyau.
1. Voie dépendante du ras.
2. Voie Jak-Stat.
3. La voie du facteur nucléaire kB (NF-kB).
1. Voie de signalisation dépendante du ras:
La voie de signalisation dépendante de Ras est déclenchée par
je. Un certain nombre de récepteurs de cytokines,
ii. Certaines molécules d'adhésion, et
iii. Beaucoup d'autres récepteurs de surface.
Lors de la liaison d'une cytokine aux récepteurs des cytokines, les protéines tyrosine kinases (PTK) des queues cytoplasmiques des chaînes de récepteurs se regroupent et se phosphorylent mutuellement.
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Les PTK phosphorylées se lient à des protéines appelées kinases de la famille Src. (Les kinases de la famille Src contiennent des domaines protéiques spécialisés, appelés SH2, qui leur permettent de se lier à d'autres protéines contenant des résidus tyrosine phosphorylés.)
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Cette interaction conduit à la liaison d'autres protéines cytoplasmiques, de sorte qu'un complexe de signalisation multicomposant se forme sur la face interne de la membrane cellulaire. Ce complexe active les protéines de la famille Ras (les protéines de la famille Ras ont une activité intrinsèque de la guanosine triphosphatase (GTPase)).
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Les protéines de la famille Ras clivent le GTP (guanosine triphosphate) en GDP (guinosine diphosphate) et activent la kinase Raf.
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Les kinases Raf activent à leur tour Mek et MAPK (protéine kinase associée à la mitose).
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La MAPK activée pénètre dans le noyau et phosphoryle des protéines régulatrices de la transcription qui contrôlent des gènes spécifiques. L'activation de MAPK entraîne une augmentation de la prolifération cellulaire et de l'activation des gènes.
2. Voie de signalisation Jak / Stat:
La famille Janus kinase (JaK) comprend quatre enzymes (Jak 1, Jak 2, Jak 3 et Tyk 2). Ils sont associés aux queues cytoplasmiques des récepteurs des cytokines [Le récepteur des cytokines pour IL-2 est constitué de chaînes polypeptidiques α, β et γ. La kinase Jak-1 est associée à la chaîne et la kinase Jak-2 à la chaîne β de l'IL-2R (récepteur de l'IL-2)].
La liaison des cytokines au récepteur des cytokines rassemble les queues cytoplasmiques des chaînes de récepteurs des cytokines. Les protéines kinases Jak associées à la queue cytoplasmique se phosphorylent et s'activent mutuellement.
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Une famille de facteurs de transcription appelés protéines Stat (transducteurs de signal et activateurs de transcription) est le principal substrat des Jaks activés.
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Les protéines Jak kinases phosphorylent Stat. Les protéines Stat phosphorylées se dimérisent et se transloquent dans le noyau. Les protéines Stat dimérisées se lient à des gènes spécifiques et favorisent l'expression de gènes spécifiques.
(Il existe au moins sept protéines Stat (Stat 1 à Stat 7) agissant chacune sur des gènes distincts. Une classe de protéines appelées suppresseurs de la signalisation des cytokines (SOCS) peut se lier à Jak kinases et inhiber celle-ci).
3. Voie de signalisation NF-kB:
La famille de protéines NF-kB possède cinq facteurs de transcription associés, qui contrôlent un certain nombre d'activités cellulaires en réponse à une cytokine et à d'autres stimuli.
Les protéines NF-kB sont associées à des protéines inhibitrices appelées protéines I-kB et sont présentes dans le cytoplasme sous une forme inactive. (Exemple: La liaison du facteur de nécrose tumorale cytokinique a (TNFα) aux récepteurs du TNF à la surface des cellules conduit à la trimérisation des récepteurs du TNF.
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Une variété de protéines adaptatrices (telles que TRAD, TRAF et RIP) s'associe aux queues cytoplasmiques des récepteurs du TNF et forme un complexe.
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Ce complexe active une voie menant à la phosphorylation et à l'activation de I-kB. Par conséquent, NF-kB est libéré des complexes I-kB et NF-kB.
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Le NF-kB libéré migre vers le noyau. Le NF-kB se lie et active des gènes spécifiques.
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Selon le type de cellule et d'autres facteurs, la cellule peut subir une prolifération, une activation ou une apoptose.
Le médicament corticostéroïde augmente la synthèse de I-kB, qui se lie à NF-kB dans le cytoplasme. Par conséquent, le NF-kB ne peut pénétrer dans le noyau et activer les gènes. Ce mécanisme affecte en fin de compte certaines fonctions de la cellule et entraîne une immunosuppression.
