Les récepteurs tyrosine kinases médient les réponses à un grand nombre de signaux, y compris les hormones peptidiques comme l’insuline et les facteurs de croissance comme le facteur de croissance épidermique. Comme les RCPG, les tyrosines kinases des récepteurs lient un signal, puis transmettent le message à travers une série de molécules intracellulaires, dont la dernière agit sur les protéines cibles pour modifier l’état de la cellule.

Comme son nom l’indique, un récepteur tyrosine kinase est un récepteur de surface cellulaire qui a également une activité tyrosine kinase. Le domaine de liaison du signal de la tyrosine kinase du récepteur se trouve à la surface de la cellule, tandis que l’activité enzymatique de la tyrosine kinase réside dans la partie cytoplasmique de la protéine (voir figure ci-dessus). Une hélice alpha transmembranaire relie ces deux régions du récepteur.

Que se passe-t-il lorsque des molécules de signal se lient aux tyrosines kinases des récepteurs ?

Liaison des molécules de signal aux domaines extracellulaires du récepteur les molécules de tyrosine kinase provoquent la dimérisation de deux molécules réceptrices (se réunissent et s’associent). Cela rapproche les queues cytoplasmiques des récepteurs les unes des autres et provoque l’activation de l’activité tyrosine kinase de ces queues. Les queues activées se phosphorylent ensuite sur plusieurs résidus de tyrosine. C’est ce qu’on appelle l’autophosphorylation.

La phosphorylation des tyrosines sur les queues des récepteurs déclenche l’assemblage d’un complexe de signalisation intracellulaire sur les queues. Les tyrosines nouvellement phosphorylées servent de sites de liaison pour les protéines de signalisation qui transmettent ensuite le message à d’autres protéines. Une protéine importante qui est ensuite activée par les complexes de signalisation sur les tyrosines kinases du récepteur est appelée Ras.

La protéine Ras est une protéine de liaison aux nucléotides de guanine monomère associée à la face cytosolique de la membrane plasmique (en fait, elle ressemble beaucoup à la sous-unité alpha des protéines G trimériques). Tout comme la sous-unité alpha d’une protéine G, Ras est active lorsque le GTP y est lié et inactive lorsque le GDP y est lié.De plus, comme la sous-unité alpha, Ras peut hydrolyser le GTP en PIB.

Lorsqu’un signal arrive au récepteur tyrosine kinase, les monomères du récepteur se réunissent et se phosphorylent mutuellement les tyrosines, déclenchant l’assemblage d’un complexe de protéines sur la queue cytoplasmique du récepteur. Une des protéines de ce complexe interagit avec le Ras et stimule l’échange du GDP lié au Ras inactif contre un GTP. Cela active le Ras.

Le Ras activé déclenche une cascade de phosphorylation de trois protéines kinases, qui relaient et distribuent le signal. Ces protéines kinases font partie d’un groupe appelé MAP kinases (Protéines Kinases activées par les Mitogènes). La kinase finale de cette cascade phosphoryle diverses protéines cibles, y compris des enzymes et des activateurs transcriptionnels qui régulent l’expression des gènes.

La phosphorylation de diverses enzymes peut modifier leurs activités et déclencher de nouvelles réactions chimiques dans la cellule, tandis que la phosphorylation des activateurs transcriptionnels peut modifier les gènes exprimés. L’effet combiné des modifications de l’expression des gènes et de l’activité des protéines modifie l’état physiologique de la cellule.

Encore une fois, en suivant le chemin de transduction du signal médié par les RTK, il est possible de discerner le même schéma de base d’événements: un signal est lié par les domaines extracellulaires des tyrosines kinases réceptrices, ce qui entraîne une dimérisation du récepteur et une autophosphorylation des queues cytosoliques, transmettant ainsi le message à l’intérieur de la cellule.

Le message est transmis via un complexe de signalisation à Ras qui stimule alors une série de kinases. La kinase terminale de la cascade agit sur les protéines cibles et provoque des changements dans les activités des protéines et l’expression des gènes.

Les descriptions ci-dessus fournissent une esquisse très simple de certaines des principales classes de récepteurs et traitent principalement des détails mécanistiques des étapes par lesquelles les signaux reçus par différents types de récepteurs provoquent des changements dans les cellules. Une leçon majeure à retenir est la similitude essentielle des différentes voies.

Un autre point à garder à l’esprit est que, bien que nous ayons examiné chaque voie individuelle de manière isolée, une cellule reçoit à un moment donné plusieurs signaux qui déclenchent une variété de réponses différentes à la fois. Les voies décrites ci-dessus présentent un degré considérable de « conversation croisée » et la réponse à un signal donné est affectée par les autres signaux que la cellule reçoit simultanément. La multitude de récepteurs, de signaux différents et leurs combinaisons sont les moyens par lesquels les cellules sont capables de répondre à une énorme variété de circonstances différentes.