#Cell #récepteur #GPR3 #thermogénèse #tissuadipeux La lipolyse entraîne l'expression du récepteur GPR3 constitutivement actif pour induire la thermogenèse adipeuse

Cold = Froid
A lipolytic signal induces Gpr3 expression = Un signal lipolytique induit l'expression de Gpr3
Continuous Gs-coupled signaling without an exogenous ligand = Signalisation continue couplée à un protéine G stimulatrice sans ligand exogène
cAMP = AMPc
Thermogenic Program = Programme Thermogénique
Metabolic Disease = Maladie Métabolique

 

Les adipocytes thermogéniques possèdent une capacité de dépense d'énergie thérapeutiquement attrayante sur le plan thérapeutique, induite par le froid par l'activation dépendante du ligand des récepteurs couplés aux protéines G β-adrénergiques (GPCRs) par la voie canonique. Ici, nous dévoilons un autre paradigme de la thermogenèse adipeuse médiée par le GPCR à travers le récepteur constitutivement actif, GPR3*¹. Nous montrons que l'extrémité N-terminale de GPR3 ​​confère une activité de signalisation intrinsèque, résultant en un couplage continu de Gs*² et une production d'AMPc sans ligand exogène. Ainsi, l'induction transcriptionnelle de Gpr3 représente le parallèle régulateur à la liaison au ligand des GPCR conventionnels. Par conséquent, l'augmentation de l'expression de la Gpr3 dans les adipocytes thermogéniques est à elle seule suffisante pour stimuler la dépense énergétique et contrer les maladies métaboliques chez la souris. La transcription de Gpr3 est stimulée par le froid par un signal lipolytique, et les graisses alimentaires potentialisent la thermogenèse dépendante de GPR3 ​​pour amplifier la réponse à l'excès calorique. De plus, nous trouvons que la GPR3 ​​est un régulateur essentiel des adipocytes bruns humains, indépendant des voies adrénergiques. Pris dans leur ensemble, nos résultats révèlent un mécanisme non canonique de contrôle GPCR et d'activation thermogénique par l'expression induite par la lipolyse de GPR3 ​​constitutivement actif. Olivia Sveidahl Johansen, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 27 mai 2021

*¹récepteur couplé aux protéines G 3

*²Protéine G stimulatrice

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Préparation post : NZ

#Cell #signalisationcellulaire #rapporteursfluorescents #multiplexage Multiplexage Spatial de Rapporteurs Fluorescents pour l’Imagerie de la Dynamique des Réseaux de Signalisation

 

Recording cellular activities from clustered fluorescent reporters = Enregistrement d'activités cellulaires émanant de rapporteurs fluorescents regroupés
Reconstruction of fluorescent reporter identities = Reconstruction de l'identité des rapporteurs fluorescents

Dans le but d’analyser comment un réseau de signaux de transduction convertit la signalisation cellulaire entrante en signalisation cellulaire sortante, on devrait, idéalement, mesurer la dynamique des nombreux signaux simultanés opérant dans les réseaux. Nous avons montré que, par un marquage au rapporteur fluorescent à une paire de peptides auto-assemblés, il était possible de regrouper [résultante de plusieurs signaux discrets] cette signalisation dans différentes zones cellulaires, suffisamment distantes pour être distinguées au microscope ; tout en étant suffisamment proches pour en déduire en fonctionnalité cellulaire entre ces regroupements de signaux. Du fait que de tels regroupements - que nous appelons îlots de rapports de signalisation [signaling reporter islands (SiRIs) dans le texte] - peuvent être définis comme des modules, ils permettent ainsi à un ensemble de rapporteurs fluorescents d’être adaptés efficacement pour la mesure simultanée de multiples nœuds de signalisation de transduction dans une cellule unique. Nous avons créé des SiRIs pour tracer les messagers secondaires et les kinases, et les avons utilisés dans des neurones d’hippocampe en culture et dans des coupes de cerveau intactes, afin de dévoiler les relations entre vitesse de signalisation calcique, et amplitude de la signalisation PKA, à la suite de la réception d’un stimulus à propulsé par l’AMPc. Changyang Linghu, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 23 novembre 2020

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#Cell #cellule #signalisation #AMPc #échellenanométrique Cartographie Optique de la Signalisation AMPc à l’Échelle Nanométrique

BASAL = SITUATION A LA LIGNE DE BASE
STIMULATED = SITUATION SOUS STIMULATION
bound cAMP = AMPc lié
free cAMP = AMPc libre
protected target = cible protégée
cAMP bound target = cible liée à l'AMPc

Les cellules relayent une pléthore de signaux extracellulaires visant à stimuler des réponses cellulaires spécifiques en utilisant un petit nombre seulement de messagers, comme l’AMPc. Afin d’expliquer la spécificité de signalisation, il est suggéré que les phosphodiestérases (PDEs) de dégradation de l’AMPc ont la faculté d’envoyer l’AMPc dans des compartiments cellulaires distincts. Cependant, la mesure des taux de rapide diffusion de l’AMPc et une activité PDE lente rendent la compartimentalisation de l’AMPc essentiellement impossible. À l’aide de la spectroscopie à fluorescence, nous montrons que, contrairement à ce qu'indiquent des données plus anciennes, l’AMPc à des concentrations physiologiques est présent principalement sous forme liée aux sites de liaison de l’AMPc et, de ce fait, immobile. Le suivi de l’alternance d’état lié-libre de l’AMPC à son site de liaison indique que ce phénomène résulte en une dynamique de l’AMPc fortement réduite, que nous appelons « diffusion tamponnée ». Un fraction importante de l’AMPc étant présente sous forme tamponnée, les PDEs peuvent créer des domaines  de faible concentration en AMPc d’une dimension de l’ordre du nanomètre. En utilisant l’outil FRET*-AMPc de mesure à l’échelle du nanomètre, nous nano-cartographions directement des gradients d’AMPc autour des molécules de PDE et dans les zones où il en résulte une activation de la protéine kinase AMPc-dépendante (PKA) en aval. Notre étude révèle que le caractère spatiotemporel de la signalisation AMPc est sous contrôle de domaines de dimension de l’ordre du nanomètre façonnés par les PDEs, qui activent la porte de lecture des effecteurs agissant en aval. Andreas Bock, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 25 août 2020

*FRET = Transfert d'Energie de Fluorescence par Résonance 

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

Protéine EPAC, sensibilité à l’AMP cyclique et homéostasie de l’énergie

EPAC: une nouvelle cible pour l'AMPc
Source iconographique et légendaire: http://www.i2mc.inserm.fr/62019008/0/fiche___pagelibre/&RH=1310392587568

Le second messager pléiotropique AMP cyclique (AMPc) joue un rôle crucial dans la médiation des effets produits par une variété d’hormones sur le métabolisme. Les fonctions intracellulaires majeures de l’AMPc sont transduites par la protéine kinase A (PKA) et par des protéines d'échange directement activées par l’AMPc (EPACs)*. Ces dernières agissent en tant qu’agents d’échange pour les petites protéines G semblables aux protéines RAS Rap1 et Rap2. Bien que le rôle du PKA dans la régulation de la balance énergétique ait été étudié de manière approfondie, l’impact des EPACs reste relativement mystérieux. Cette revue résume les études génétiques et pharmacologiques récentes concernant l’implication d’EPAC dans l’homéostasie du glucose et l’équilibre énergétique via la régulation des voies de signalisation de la leptine et de l’insuline. De plus, le développement de petites molécules modulatrices EPAC-spécifiques et leur potentiel thérapeutique dans le traitement du diabète et de l’obésité sont discutés.  Muayad Almahariq, Fang C. Mei, and Xiaodong Cheng, in Trends in Endocrinology and Metabolism – 917, publication en ligne en avant – première, 12 novembre 2013

*Exchange Proteins Directly Activated by cAMP

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ 

Compartimentalisation des signaux β-adrénergiques dans les cardiomyocytes

Fibres myocardiques, tissu musculaire du coeur. Le myocarde est composée de  fibres musculaires cardiaques spécialisées, les cardiomyocytes.
Source: http://www.inserm.fr/layout/set/print/espace-journalistes/la-pollution-urbaine-altere-la-fonction-cardiaque-premiers-resultats-chez-le-rat-sain

Sous stimulation β-adrénergique, la distribution de l’AMPc est strictement restreinte à des domaines intracellulaires distincts, pour l’activation compartimentalisée de la protéine kinase A, responsable de la phosphorylation sélective des protéines de réponse contractile des cardiomyocytes. Cela est principalement dû à un effort concerté entre une distribution restreinte de l’AMPc par une famille de phosphodiestérases et par une protéine kinase A localement ancrée, ancrage assuré par une famille de protéines kinases A d’échafaudage et d’ancrage.

D'autre part, ces mécanismes de régulation sous-tendent le dialogue entre les signaux β-adrénergiques et les autres voies de signalisation avec stimulation sous contrôle d’un récepteur, affectant les signaux β-adrénergiques compartementalisés de contrôle de la contractilité du myocarde. Le maintien d’une intégrité de signaux β-adrénergiques compartementalisés est primordiale pour la fonction cardiaque en conditions physiologiques et la prévention du développement de maladies cardiaques. Qin Fu, Xiongwen Chen, and Yang K. Xiang ; in Trends in Cardiovascular Medicine, online 23 March 2013, in press

Source: Science Direct / Traduction et adaptation: NZ