Protéines G


Protéines G

Les protéines G sont des protéines qui permettent le transfert d'informations à l'intérieur de la cellule. Elles participent ainsi à un mécanisme appelé transduction du signal.

Ces protéines sont appelées ainsi car elles utilisent l'échange de GDP en GTP comme un « interrupteur moléculaire » pour déclencher ou inhiber des réactions biochimiques dans la cellule.

Alfred G. Gilman et Martin Rodbell ont obtenu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1994 pour leur découverte et leurs travaux sur les protéines G.

Structure 3D d'une protéine G hétérotrimérique

À la suite d'une activation d'un récepteur situé sur la surface de la cellule, la protéine G qui est liée à ce récepteur va pouvoir avoir un effet inhibiteur ou excitateur à l'intérieur de la cellule via une cascade de signalisation.

Ainsi un récepteur transmembranaire sur lequel vient se fixer une hormone telle que l'adrénaline va déclencher l'activation de la protéine G associée au récepteur.

La protéine G va alors avoir comme rôle dans le cas de l'adrénaline d'activer un complexe protéique (ex: l'adénylate cyclase fixée sur la membrane cellulaire) qui enclenchera une cascade de réactions. Ainsi il y a synthèse d'un second messager hormonal tel que l'AMPc (adénosine monophosphate cyclique) qui va exciter d'autres récepteurs à l'intérieur de la cellule.

Sommaire

Propriétés générales

Les protéines G appartiennent au vaste groupe des GTPases. La "protéine G" désigne généralement les protéines hétérotrimériques G liées à la membrane, elle est parfois désignée comme la "grande" protéine G. Ces protéines sont activées par les récepteurs couplés aux protéines G et sont constituées de sous-unités alpha (α), beta (β) et gamma (γ). Il y a aussi des "petites" protéines G ou petites GTPases comme les RAS qui sont des monomères non liés à la membrane, mais qui lient aussi la GTP et la GDP et sont impliquées dans la transduction de signaux.

Les protéines G sont peut-être les molécules de transduction de signaux les plus importantes dans les cellules. En fait, des maladies comme le diabète, l'alcoolisme, et certaines formes de cancer de l'hypophyse, parmi beaucoup d'autres, sont soupçonnées d'avoir certaines origines dans des dysfonctionnements des protéines G. Une compréhension fondamentale de leur fonction, chaînes de réaction de signalisation et leur interaction avec d'autres protéines pourrait conduire à d'éventuels traitements et possiblement diverses approches préventives.

Protéines G couplées à un récepteur

Les protéines G couplées à un récepteur sont liées à la surface interne de la membrane cellulaire. Elles sont constituées des sous-unités Gα et Gβγ qui sont étroitement liées entre elles. Quand un ligand active le récepteur couplé aux protéines G, la protéine G se lie au récepteur, libère sa liaison GDP de la sous unité Gα, et lie une molécule de GTP à la place. Cet échange déclenche la dissociation de la sous-unité Gα, du dimère Gβγ, et du récepteur. Gα-GTP et Gβγ, peuvent chacun déclencher des différentes 'signalisations en cascade' (ou 'système second messager') et des protéines effectrices, tandis que le récepteur est de nouveau capable d'activer une nouvelle protéine G. Par son activité enzymatique inhérente, la sous-unité Gα va finir par hydrolyser la GTP en GDP, permettant de se ré-associer avec Gβγ pour redémarrer un nouveau cycle.

Un exemple bien caractérisé d'une signalisation en cascade déclenchée par une protéine G est la chaîne de réaction de l'AMPc. L'enzyme adénylate cyclase est activé par le Gαs-GTP et synthétise le messager secondaire adénosine monophosphate cyclique (AMPc) depuis l'ATP. Le messager secondaire alors interagit avec d'autres protéines en aval pour induire un changement de comportement cellulaire.

Sous-unités alpha

Les sous-unités Gα possèdent deux domaines, le domaine GTPase, et le domaine hélice alpha. Il existe au moins 20 différentes sous unités alpha, qui peuvent se classer parmi les principales familles suivantes:

Complexe beta-gamma

Les sous-unités β et γ sont solidement liées l'une à l'autre, on parle alors de complexe beta-gamma. Le complexe Gβγ est libéré de la sous-unité Gα après un échange GDP-GTP. Le complexe Gβγ libre peut agir comme une molécule signal elle-même, en activant d'autres messagers secondaires ou en commandant directement des canaux ioniques. Par exemple, le complexe Gβγ, quand il est lié à un récepteur histaminique, peut activer la phospholipase A2. Les complexes Gβγ liés à des récepteurs muscariniques - acétylcholine, d'un autre côté, ouvrent directement les canaux GIRK (canaux à courant potassique rectifiant activé par les protéines G).

Familles

  • Famille Ras
  • Famille Rho/Rac/cdc42
  • Famille Rab
  • Famille Arf/Sar1
  • Famille Ran

Références

  • Kandel, Eric, James Schwartz, and Thomas Jessel. 2000. Principles of Neural Science. 4th ed. McGraw-Hill, New York.
  • Lodish et al. 2000. Molecular Cell Biology 4th ed. W.H. Freeman and Company, New York.
  • Voet, Donald and Judith G. Voet. 1995. Biochemistry 2nd ed. John Wilely & Sons, New York.


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Protéines G de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • PROTÉINES — Les macromolécules jouent un rôle fondamental dans les processus biologiques. Les plus importantes d’entre elles sont les protéines, molécules fonctionnelles, et les acides nucléiques, molécules informationnelles. La complexité et la labilité des …   Encyclopédie Universelle

  • Protéines — Protéine Représentation schématique de la myoglobine. Cette protéine homologue de l hémoglobine se lie au dioxygène au niveau des muscles. Elle est la première dont la structure est résolue par cristallographie et diffraction des rayons X par Max …   Wikipédia en Français

  • Protéines désordonnées — Protéines intrinsèquement désordonnées Les protéines intrinsèquement désordonnées ou intrinsèquement non structurées sont des protéines qui manquent de structure 3D. Cette absence de structure 3D leur confère une plasticité importante qui est à l …   Wikipédia en Français

  • Protéines intrinsèquement non-structurés — Protéines intrinsèquement désordonnées Les protéines intrinsèquement désordonnées ou intrinsèquement non structurées sont des protéines qui manquent de structure 3D. Cette absence de structure 3D leur confère une plasticité importante qui est à l …   Wikipédia en Français

  • Protéines intrinsèquement non structurées — Protéines intrinsèquement désordonnées Les protéines intrinsèquement désordonnées ou intrinsèquement non structurées sont des protéines qui manquent de structure 3D. Cette absence de structure 3D leur confère une plasticité importante qui est à l …   Wikipédia en Français

  • Proteines SOX — Protéines SOX Pour les articles homonymes, voir SOX. Les protéines SOX sont un ensemble de facteurs de transcription qui jouent un rôle très important dans l’embryogenèse et dans la destinée des cellules non différenciées. Cette famille de… …   Wikipédia en Français

  • Protéines LSm — Pour les articles homonymes, voir LSM. Le tore de l hexamère Hfq (une LSm) montrant l ossature peptidique, chaque protéine étant d une couleur différente, chaque feuillet bêta étant représenté par un ruban et l hélice alpha par un cylindre. L arc …   Wikipédia en Français

  • Protéines membranaires — Protéine membranaire Les protéines membranaires sont des protéines retrouvés au sein de la membrane cellulaire. La quantité de gènes codant une protéine membranaire est estimée à environ 25% du génome[1]. Ce nombre très important reflète l… …   Wikipédia en Français

  • Protéines intrinsèquement désordonnées — Les protéines intrinsèquement désordonnées ou intrinsèquement non structurées sont des protéines qui manquent de structure 3D stable, ce qui leur confère une plasticité importante qui est à l origine de leur importance dans les phénomènes… …   Wikipédia en Français

  • Protéines urinaires majeures — Structure tertiaire d une protéine urinaire majeure de souris. Cette protéine a huit feuillets béta (en jaune) et des hélices alpha (en rouge). Les protéines urinaires majeures (Major urinary proteins MUPs en anglais), également connues sous le… …   Wikipédia en Français


Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.