RÉPONSE À LA COVID-19 - Nous nous engageons à soutenir notre communauté scientifique durant la pandémie. En savoir plus  

GPCR (récepteurs couplés aux protéines G)

GPCR (récepteurs couplés aux protéines G)

Les GPCR, ou récepteurs couplés aux protéines G, sont des protéines situées à la surface des cellules qui reconnaissent les substances extracellulaires et transmettent des signaux à travers la membrane cellulaire. Les GPCR agissent en activant des protéines de liaison au nucléotide guanine (protéine G) qui sont responsables de la transduction du signal à l’intérieur de la cellule. La transmission des signaux est très importante dans diverses réactions cellulaires, notamment la croissance cellulaire, la transcription des gènes, les modifications post-translationnelles et la communication avec d’autres cellules. Cela entraîne des ajustements dans le corps pour s’adapter aux changements environnementaux, comme l’augmentation de la fréquence cardiaque lorsque l’on se sent menacé ou la modification de la vision en réponse à une faible luminosité.

Le génome humain compte à lui seul au moins 1 000 GPCR différents qui détectent notamment les hormones, les lipides, les amines, les neurotransmetteurs et la lumière, entre autres choses.

Un GPCR se compose de trois régions. La partie extracellulaire détecte le ligand et s’y fixe. Ensuite, la région à sept segments transmembranaires subit un changement conformationnel. Enfin, ce changement active l’extrémité C terminale qui déclenche la protéine G correspondante.


criblage des cardiomyocytes

Les cardiomyocytes dérivés de cellules iPS sont des modèles cellulaires particulièrement intéressants car ils représentent des profils d’expression génétique ainsi que des caractéristiques phénotypiques similaires à celles des cellules cardiaques natives.

Récepteurs couplés aux protéines G et canaux ioniques

 

Les GPCR constituent la plus grande famille de protéines, comptant entre 600 et 1000 membres, et ont été associés à de nombreux états biologiques normaux ou pathologiques. Ils sont également connus sous le nom de récepteurs à sept domaines transmembranaires (7-TM) et constituent la cible d'environ 45 % des médicaments modernes. Les fonctions des GPCR sont très variées, ils reconnaissent en effet un grand nombre de ligands, notamment des photons, de petites molécules et des protéines.

Les canaux ioniques sont des pores dans la membrane cellulaire qui permettent aux ions de pénétrer dans la cellule et d’en sortir. Il existe plus de 400 gènes pour les canaux ioniques dans le génome humain. Nombre d’entre eux ont été ciblés par des médicaments qui sont à présent de grands succès. L’activité des canaux ioniques est directement mesurée avec des appareils d’électrophysiologie traditionnelle pour la méthode patch-clamp. Toutefois, le débit est très faible. L’activité des canaux ioniques peut également être mesurée indirectement, avec un débit beaucoup plus élevé, en utilisant des fluorophores sensibles aux variations du potentiel membranaire, du flux de calcium et du flux de potassium.

 

Surveiller l’activité des GPCR pour la découverte de médicaments

 

Les variations de l’activité des GPCR entraînent des anomalies dans les voies de signalisation cellulaire, qui se traduisent par une inflammation, des maladies cardiovasculaires, des troubles mentaux, des déséquilibres hormonaux et des cancers. C’est pourquoi les GPCR sont au centre de la découverte de médicaments, 34 % environ de tous les médicaments approuvés par la FDA ciblant des GPCR bien définis.

Divers tests peuvent être utilisés dans la découverte de médicaments pour surveiller l’activité des GPCR et les changements intracellulaires correspondants.

Le calcium est un messager important déclenché par l’activité des GPCR. Par conséquent, les variations de la signalisation du calcium intracellulaire constituent des indicateurs forts de l’état d’activation des GPCR. Les tests de flux de calcium peuvent être utilisés pour surveiller les taux de calcium intracellulaire dans le cadre du criblage de médicaments.

La surveillance des oscillations du calcium est également essentielle pour prédire la toxicité in vitro de vos médicaments candidats.

L’adénosine monophosphate cyclique (cAMP) est un autre messager important impliqué dans les voies de transduction du signal. La variation des niveaux intracellulaires de cAMP indique le couplage spécifique entre des GPCR et des protéines G. Les tests de cAMP peuvent fournir des informations précieuses sur les sous-types de GPCR.

Il est également possible de surveiller l’activité des GPCR par le biais d’essais Transfluor, dans lesquels l’accent est mis sur la désensibilisation des GPCR lors de la liaison au ligand. Ces essais peuvent être mis en œuvre dans le cadre du criblage de médicaments pour surveiller l’activation/désactivation des GPCR et leur mouvement à travers la membrane cellulaire.

 

Solutions pour l’identification de début de pistes par rapport aux GPCR

 

Nous proposons différentes solutions detest et instrumentales d’appui aux études de la fonction des GPCR et des canaux ioniques, notamment des kits de test, des systèmes d’imagerie et de criblage cellulaire, ainsi que des lecteurs de microplaques.

Nous nous concentrons ici sur les applications utilisant le système de criblage cellulaire à haut débit FLIPR, le module logiciel Screenworks Peak Pro 2 ainsi que divers kits de test FLIPR pour fournir une solution de criblage cinétique haut débit pour la toxicologie et l’identification des chefs de file.

 

Dernières ressources

Ressources sur les GPCR (récepteurs couplés aux protéines G)

Produits et services associés aux GPCR (récepteurs couplés aux protéines G)