1. Réception du signal :
- Les protéines couplées sont situées sur la membrane plasmique de la cellule, où elles agissent comme récepteurs de signaux externes spécifiques. Ces signaux peuvent être des hormones, des neurotransmetteurs, des facteurs de croissance ou d’autres molécules.
- Lorsqu'une molécule de signalisation se lie à sa protéine réceptrice spécifique, elle provoque un changement conformationnel du récepteur. Ce changement initie le processus de transduction du signal.
2. Transduction du signal :
- Le changement conformationnel de la protéine réceptrice entraîne l'activation d'autres protéines qui lui sont physiquement associées ou présentes à proximité. Ces protéines sont appelées protéines G (protéines liant les nucléotides guanine).
- Les protéines G agissent comme des transducteurs de signal en se liant et en hydrolysant le guanosine triphosphate (GTP). Cette hydrolyse déclenche une cascade d'événements intracellulaires qui amplifient le signal.
3. Deuxièmes messagers :
- L'activation des protéines G entraîne la production de seconds messagers, petites molécules capables de diffuser rapidement au sein de la cellule.
- Les seconds messagers courants comprennent les ions calcium (Ca2+), l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc) et l'inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3). Ces molécules peuvent activer les voies de signalisation en aval.
4. Activation enzymatique et réponse cellulaire :
- Les seconds messagers peuvent se lier et activer des enzymes spécifiques au sein de la cellule. Ces enzymes catalysent des réactions biochimiques qui conduisent à diverses réponses cellulaires, telles que l'expression des gènes, la synthèse des protéines et des modifications du métabolisme cellulaire.
- Par exemple, dans le cas de la voie de signalisation de l'AMPc, l'activation de l'adénylyl cyclase par la protéine G conduit à la production d'AMPc. L'AMPc active ensuite la protéine kinase A (PKA), qui phosphoryle diverses protéines cibles et module leurs activités pour provoquer des réponses cellulaires spécifiques.
5. Terminaison du signal :
- Pour éviter une signalisation excessive ou prolongée, les systèmes protéiques couplés disposent de mécanismes intégrés pour mettre fin au signal.
- Cela peut impliquer la désactivation des récepteurs, l'hydrolyse des seconds messagers ou l'action de protéines régulatrices qui désactivent la voie de signalisation.
Dans l’ensemble, les protéines couplées sont des composants essentiels des réseaux de signalisation cellulaire. Ils permettent aux cellules de détecter les signaux externes, de les amplifier via des voies de transduction du signal et de déclencher des réponses cellulaires spécifiques qui permettent aux cellules de s'adapter et de réagir à leur environnement.
