4 - Diversité des récepteurs :
Variation autour du thème des sept domaines transmembranaires :
Il existe environ 150-200 sous-type de récepteurs couplés aux protéines-G qui ont été clonés à ce jour.
Ce chiffre est valable si l'on ne tient pas compte des récepteurs olfactifs,
qui constituent une famille à part de RCPGs. En effet,
le nombre de RCPGs clonés, qui sont impliqués dans la perception des molécules olfactives, est de l'ordre de 400 à 1000.
Ce chiffre est énorme puisqu'il représente environ 1-2 % de l'ensemble des gènes du génome des mammifères.
On voit bien ici l'importance de cette famille de récepteurs, autant du point de vue du grand nombre de récepteurs,
que de la diversité des implication dans les divers processus physiologiques
(vision, olfaction, médiation de l'action de nombreuses hormones, de neuropeptides...).
(a) La rhodopsine des cellules en bâtonnet de la rétine, ainsi que les opsines rouge, verte et bleue des cellules en cône,
sont activés par des photons, grâce à la présence d'un ligand associé, le 11-cis-rétinal, dérivé de la vitamine A.
(b) Les récepteurs de petites molécules telles les catécholamines
présentent un site de liaison souvent situé au niveau des régions transmembranaires des récepteurs.
(c) Les peptides et les chimiokines sont souvent reconnus au niveau des boucles extracellulaires
et de l'extrémité aminoterminale.
(d) Le site de liaison des hormones glycoprotéiques se localise dans l'extrémité aminoterminale
très longue, de ses récepteurs.
(e) L'acide glutamique et le calcium se lient à l'extrémité aminoterminale de leurs récepteurs respectifs.
Dans le cas du calcium, ce sont des clusters d'acides aminés chargés négativement qui vont reconnaître le cation.
(f) La thrombine active ses récepteurs selon un mode d'action particulier : l'hydrolyse et la libération d'un petit peptide au niveau aminoterminal du récepteur :
(g) Les récepteurs des anaphylatoxines C3a et C5a du complément ont la particularité de posséder
une deuxième boucle extracellulaire très étendue, site d'interaction du ligand avec son récepteur.
(h) Les récepteurs de type EGF-TM7 sont des RCPGs hybrides, et semblent être
impliqués dans les interactions inter-cellulaires. L'hydrolyse qui interviendrait au niveau
aminoterminal serait à l'origine d'un hétérodimère
a/b.
Techniques de clonages des RCPGs :
Plusieurs techniques sont employées pour le clonage des RCPGs.
1 - Criblage d'une banque d'ADNc ou génomique, par des oligonucléotides dégénérés issus d'une séquence protéique.
Cette technique a été la première utilisée. Elle a permis d'isoler le gène de la rhodopsine (1984), du récepteur
b2-adrénergique, du récepteur M1 de l'acétylcholine.
2 - Expression fonctionnelle dans l'ovocyte de xénope.
Seuls les récepteurs couplés à la PLC peuvent être clonés par cette technique (exemple : récepteur de la substance K, SK-R).
3 - Criblage par hybridation d'une sonde nucléique à faible stringence (criblage par homologies).
Utilisée dans le clonage de sous-types de récepteurs et conduit souvent à l'obtention de récepteurs orphelins.
4 - Criblage par hybridation d'un produit de PCR (obtenu à partir d'amorces nucléotidiques dégénérées) à faible stringence (criblage par homologies).
Utilisée dans le clonage de sous-types de récepteurs et conduit souvent à l'obtention de récepteurs orphelins.
5 - Criblage par expression fonctionnelle d'une banque d'ADNc dans une lignée cellulaire en culture.
Le criblage par expression fonctionnelle autorise le clonage d'un récepteur spécifique d'un ligand donné.
6 - Recherche d'homologies avec des séquences issues du séquençage du génome.
Utilisée dans le clonage de sous-types de récepteurs et conduit souvent à l'obtention de récepteurs orphelins.
7 - Criblage différentiels (ADNc spécifiques d'un tissu particulier).
(exemple : récepteurs des phéromones, spécifiques de l'organe voméronasal ou VNO).
