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Les récepteurs enzymes | ||
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Les récepteurs enzymes sont des récepteurs membranaires donc l'occupation du site actif se traduit par une activité enzymatique intracellulaire par le récepteur même. Ils sont très importants chez les animaux car ils interviennent dans de nombreux processus de régulation de la division cellulaire et dans l'immunité, ainsi que dans d'autres domaines. On distingue deux catégories de récepteurs enzymatiques : les récepteur tyrosine kinases et les guanylate cyclases.
Les tyrosine kinases constituent une famille d'enzymes très importante dans l'organisme eucaryote. Ces molécules ont en commun la propriété de phosphoryler un résidu tyrosine. Cette méthode est une méthode d'activation ou d'inactivation de certaines voies enzymatiques au sein de la cellule. La plupart de ces kinases sont des récepteurs membranaires.
Les récepteurs tyrosine kinases sont des molécules transmembranaires comportant un site récepteur sur la face extracellulaire et un site tyrosine kinase sur la face interne. Les deux parties sont reliées par un seul segment transmembranaire. Les récepteurs tyrosine kinase comportent aussi un site de phosphorylation. Leur site kinase est normalement inactif, pour être activé, leur résidu tyrosine doit d'abord être phosphorylé. Le schéma ci contre présente un récepteur tyrosine kinase type. Dans la réalité, ces récepteurs peuvent être beaucoup plus complexes, pouvant acceuillir differentes site de phosphorylation, plusieurs sites enzymatiques et la structure extramembranaire pouvant être très variée, comportant plusieurs sites de reconnaissante, voire un site de reconnaissance constitué de plusieurs protéines
Le mécanisme d'activation de ces récepteurs est particulier, car le segments transmembranaire, ne peut pas transmettre d'information sur l'occupation du site de reconnaissance du ligand vers l'intérieur de la cellule. Le ligand va se fixer deux récepteurs qui vont être ainsi rapprochés et pouvoir se phosphoryler mutuellement. L'activité tyrosine kinase va alors pouvoir s'exercer sur leurs différentes molécules cibles.
Une fois phosphorylé, le récepteur ne peut plus être dephosphorylé. Son activité enzymatique va donc se poursuivre indéfiniment. Pour stopper son action, la cellule va internaliser le récepteur. La protéine va ensuite être degradée dans un lysosyme ou dans certains cas renvoyée à la surface de la membrane après inactivation pour être reutilisée.
On rencontre ce type de récepteur dans les phénomènes de communication intercellulaires. Une catégorie d'hormones appelée facteurs de croissance utilise ce genre de récepteurs. Ils sont donc à un carrefour majeur dans le contrôle de la multiplication cellulaire chez les vertébrés. Cela explique de nombreux oncogènes se revèlent coder pour ces récepteurs et leur dysfonctionnement est à l'origine de nombreux cancers. Ils sont responsable aussi de l'effet cancérigène de certains virus. Ainsi l'un d'eux produit une protéine qui s'insère dans la membrane plasmique et possède une activité tyrosine kinase constitutive, générant sans cesse un signal de multiplication cellulaire.
Un deuxième grand domaine d'action de ces cellules est l'immunité. Les anticorps ayant reconnus leur antigène activent un récepteur de ce genre sur leurs cellules cibles. De même, les molécules du complexe majeur d'hystocompatibilité (appelé HLA chez l'homme), responsable de la différenciation entre le soi et le non soi fonctionne en utilisant des récepteurs tyrosine kinase.
Dans la régulation métabolique, ces récepteurs sont peu représenté. Une exception majeure cependant, le récepteur de l'insuline, l'hormone hypoglycemiante, est de type tyrosine kinase.
Ces récepteurs possèdent une enzyme qui produit du GMPc à partir de GTP, l'équivalent de l'AMPc mais en utilisant la guanine au lieu d'adénine comme base azotée. Les voies de production sont en revanche totalement diffrentes puisque l'AMPc est produite via un récepteur à 9 segments transmembranaires.
Il existe deux types de guanylate cyclase, une membranaire et une soluble. La seconde a été la plus étudiée car elle intervient dans un mécanisme qui a surpris plus d'un biologiste lors de sa découverte. En effet, son ligand n'est autre que le monoxyde d'azote ou NO, un gaz soluble et à durée de vie très courte. Ce NO est produit par l'endothelium vasculaire et diffuse jusqu'aux cellules de la couche musculaire. La guanylate cyclase ainsi activée va produire du GMPc qui par divers voies va aboutir à la relaxation des fibres musculaires lisses du vaisseau sanguin, ce qui explique l'effet vasodilatateur du NO.
