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6.8: Récepteurs couplés aux protéines G
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Récepteurs couplés aux protéines G
 
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6.8: Récepteurs couplés aux protéines G

Les récepteurs couplés à la protéine G sont des récepteurs de liaison ligand qui affectent indirectement les changements dans la cellule. Le récepteur réel est un seul polypeptide qui transverse la membrane cellulaire sept fois en créant des boucles intracellulaires et extracellulaires. Les boucles extracellulaires créent une poche spécifique de ligand qui se lie aux neurotransmetteurs ou aux hormones. Les boucles intracellulaires s’accrochent à la protéine G.

La protéine G ou protéine liant la nucléotide de guanine est un grand complexe hétérotrimérique. Ses trois sous-unités sont étiquetées alpha (α), bêta (β) et gamma (γ). Lorsque le récepteur n’est pas lié ou au repos, la sous-unité α lie une molécule de diphosphate de guanosine ou le PIB, et les trois sous-unités sont attachées au récepteur.

Lorsqu’un ligand lie le récepteur, l’α-sous-unité libère le PIB et lie une molécule de guanosine triphosphate (GTP). Cette action libère le complexe α-GTP et le complexe β-γ du récepteur. L’α-GTP peut se déplacer le long de la membrane pour activer les deuxièmes voies de messagerie telles que le cAMP. Cependant, il existe différents types de sous-unités α et certains sont inhibiteurs, éteindre cAMP.

Le complexe β-γ peut interagir avec les canaux ioniques de potassium qui libèrent du potassium (K+) dans l’espace extracellulaire entraînant une hyperpolarisation de la membrane cellulaire. Ce type de canal ion à la ligand est appelé un canal de potassium ou GIRK couplé à la protéine G.

Les ligands ne lient pas définitivement le récepteur. Lorsque le ligand quitte le récepteur, il devient disponible pour les unités de protéine G pour récupérer et rattacher. Avant cela cependant, les enzymes voisines doivent hydrolyser le GTP attaché à l’α-subunit de nouveau dans le PIB. Une fois cela réalisé, le complexe β-γ se réassemble avec le complexe GDP-α, et l’ensemble de la protéine G s’attache à son domaine récepteur.

Les récepteurs communs couplés à la protéine G sont : les récepteurs de l’acétylcholine muscarinique présents dans les muscles squelettiques, les récepteurs adrénergiques bêta-1 dans le cœur et les récepteurs de vasopressine sur les cellules musculaires lisses. Dans les systèmes sensoriels, comme les récepteurs olfactifs et certains récepteurs gustatifs, les ligands de liaison sont des molécules environnementales. Par exemple, les molécules de saccharose lient les récepteurs couplés à la protéine G, ce qui donne la perception du goût sucré.

Les altérations des récepteurs couplés aux protéines G peuvent jouer un rôle important dans les troubles de l’humeur, comme la dépression. La sérotonine est un ligand pour le récepteur 5HT1A, un récepteur couplé à la protéine G. Il a été suggéré que, dans la dépression, les interactions entre le ligand et le récepteur sont modifiées; soit le ligand ne se lie pas assez longtemps ou le récepteur ne répond pas entièrement. Il en résulte une mauvaise signalisation sérotonergique qui se manifeste par la dépression.


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