Voie de signalisation
Définition
Une voie de signalisation est une séquence de réactions biochimiques où un groupe de molécules interagit pour réguler des fonctions cellulaires spécifiques, telles que la division ou l'apoptose. Des signaux provenant de l'environnement (hormone, facteur de croissance, etc.) se lient à des récepteurs protéiques spécifiques, présents dans ou sur la cellule.
Exemple générique d'une voie de signalisation :
La voie de signalisation (générique) illustre certaines étapes intracellulaires et réponses possibles à un signal extracellulaire. Cette cascade de signalisation ne repose pas sur une cascade "réelle" spécifique. Elle contient des éléments biochimiques qui peuvent être regroupés ou non, selon la voie. Elle est conçue pour illustrer toutes les options possibles dans un seul schéma plutôt que pour représenter une seule voie.
Explications
La voie de signalisation, ou la cascade biochimique, est initiée lorsqu'une cellule détecte des signaux externes, généralement médiés par la liaison d'une molécule à un récepteur protéique spécialisé situé à la surface ou à l'intérieur de la cellule. Une fois déclenchée, la voie active des molécules successives jusqu'à ce que la dernière remplisse la fonction prévue. Cette activation itérative se poursuit tout au long de la voie jusqu'à ce que la molécule terminale devienne active, facilitant ainsi la réponse cellulaire appropriée.
Des perturbations de ces voies peuvent entraîner des maladies comme le cancer. Des médicaments ciblés sont peu à peu développés pour bloquer des molécules spécifiques de ces voies, ce qui pourrait stopper la croissance des cellules cancéreuses.
Étapes principales
La transduction du signal est le mécanisme par lequel les cellules détectent les signaux de leur environnement et les traduisent en actions spécifiques. Ce processus se déroule en une série d'étapes, commençant par l'interaction d'une molécule de signalisation, telle qu'une hormone, avec un récepteur situé sur ou dans la cellule. La liaison déclenche une réaction en chaîne de processus intracellulaires, impliquant souvent des seconds messagers et des modifications protéiques, conduisant finalement à des changements dans l'activité cellulaire comme l'expression génétique ou la division cellulaire.
Les principales étapes au cours d'une cascade de signalisation sont :
- réception : une molécule de signalisation (le messager primaire) se fixe à un récepteur situé à la surface de la cellule ou dans son cytoplasme.
- transduction : la liaison initie des modifications cellulaires internes, qui incluent généralement :
- seconds messagers : des molécules telles que l'AMPc, l'IP3 ou le DAG sont générées ou libérées pour renforcer et propager le signal.
- activation des protéines : des enzymes comme les kinases et les phosphatases sont activées pour réguler une cascade d'interactions protéiques qui transmettent le signal.
- réponse : cette phase finale implique des changements concrets dans le comportement cellulaire, notamment :
- modifications de l'activité génétique
- processus comme la division cellulaire ou la mort cellulaire programmée
- libération de substances
- altérations fonctionnelles au sein de la cellule
La communication cellulaire permet aux cellules d'échanger des informations via des signaux chimiques tels que les hormones et les neurotransmetteurs afin de coordonner efficacement les réponses. Ex. : voie Notch, voie de Wood-Ljungdahl, voie d'Embden-Meyerhof-Parnas et diverses voies métaboliques.
À un certain stade, il est probable qu'une enzyme devienne active et déclenche l'activation de diverses protéines aux fonctions diverses. Ces protéines ciblées peuvent inclure des facteurs de transcription, des protéines associées à l'actine ou aux microtubules, et des composants impliqués dans la formation des vésicules, entre autres. Ce processus assure la distribution du signal, entraînant des modifications de l'activité cellulaire.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "voie de signalisation"
La voie d'Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) est la première partie anaérobie de la glycolyse, jusqu'à la synthèse du pyruvate.
La voie de signalisation Notch est un mécanisme de signalisation intercellulaire hautement conservé essentiel au bon développement embryonnaire de tous...
La voie de signalisation Wnt est un mécanisme protéique essentiel à la régulation de l'expression génétique, de la croissance et de la différenciation...
La voie de Wood-Ljungdahl est un ensemble de réactions biochimiques utilisées par des autotrophes, certaines bactéries et archées strictement anaérobies.