(Résolu) Sous-unité gamma de la phosphorylase-kinase.

[Omar OTMANI]

Bonjour.
Je ne suis pas habitué à l'utilisation du forum, donc j'espère ne pas avoir commis d'impair.

Mon interrogation concerne le rôle catalytique de la sous-unité gamma de la phosphorylase-kinase, notamment son implication dans la glycogénolyse du muscle squelettique.
Je sais déjà que la PKA contre l'action inhibitrice des sous-unités alpha et bêta, et que la calmoduline (sous-unité delta) permet le passage des cations calcium, donc la contraction musculaire. Cependant je ne vois pas quels liens la sous-unité gamma a avec la sous-unité delta, ni en quoi consiste son activité catalytique.

Je vous remercie pour votre patience. Cordialement.

[ThomasV]

Salut et bienvenue sur le forum

Alors la phosphorylase kinase AMP dépendante est un hétérotétramère :
Elle possède 4 sous-unités, alpha, beta, gamma et delta.

Les sous-unités alpha et beta sont dépendantes de la phosphorylation. En présence d'AMPc, elles se détachent et rendent libre l'unité catalytique (les alpha et beta correspondent à mon avis au R qui sont sur les schémas). Elles vont du coup avoir une action régulatrice positive lorsqu'elles sont phosphorylées (action glucagon/adrénaline) puisqu'elles empêchaient auparavant l'action catalytique de l'enzyme.
La sous-unité delta (ou calmoduline) est dépendante du calcium (attention, pas celui utilisée par les muscles, qui vient du réticulum, mais celui de l'influx nerveux), donc en présence de calcium, elle a une action régulatrice positive (en fait quand il y a pas de calcium elle est dissociée et se ballade jusqu'à ce qu'il y ait du calcium où là elle revient se fixer au PKA mais bref)
Enfin la sous unité gamma, qui est donc la sous-unité catalytique, c'est elle qui va agir en les phosphorylant sur les autres enzymes en aval dans la régulation métabolique.

Donc si tes sous-unités alpha beta sont phosphorylées, ou si la calmoduline (sous-unité delta) se fixe, ça active la PK et son action par la sa sous-unité gamma, et si tout est activé, ça l'active encore plus.

Cette PKA va permettre de favoriser les formes actives de la glucose phosphorylase, et de phosphoryler la pyruvate kinase dans le foie donc au final : activation de glycolyse et de la glycogénolyse donc libération de glucose et d'énergie en période post-absorptive. C'est intéressant de comprendre ça, mais en l'occurrence en pharmaco ça nous est pas très utile directement ...

Bref, tout ça c'est beaucoup plus de la biochimie que de la pharmaco, ici ce qu'il faut retenir c'est que la PKA est un second messager (du Gs en l'occurrence) qui va permettre l'action finale de phosphorylation, donc en pharmaco si on cherche à bloquer ces Gs il faut comprendre ce qui se passe en aval.


Voilà, j'espère que ça répond à ton interrogation

[Omar OTMANI]

Merci pour ces précisions mais certains points me troublent encore, je te demande de pardonner ma lenteur.
Ici c'est le canal calcique présent sur la membrane des cellules musculaires squelettiques qui m'interpelle. J'ai du mal à comprendre le fonctionnement de la phosphorylase kinase, notamment
sa sous-unité gamma (catalytique).
Ta réponse est vraiment bien construite mais quelques passages m'échappent :

-"Enfin la sous unité gamma, qui est donc la sous-unité catalytique, c'est elle qui va agir en les phosphorylant sur les autres enzymes en aval dans la régulation métabolique."
Pourrais-tu être plus explicite?

-"Donc si tes sous-unités alpha beta sont phosphorylées, ou si la calmoduline (sous-unité delta) se fixe, ça active la PK et son action par la sa sous-unité gamma, et si tout est activé, ça l'active encore plus."
* Est-il possible qu'il y ait passage du calcium dans le cytosol indépendamment de la phosphorylation des sous-unités alpha et bêta?
* Inversemment, peut-il y avoir passage du calcium sans concours de la calmoduline?

Je sais que je suis embêtant mais c'est bien malgré moi. Merci d'avance pour celui qui aurait la miséricorde de m'éclairer et encore merci à toi Thomas.

[ThomasV]

Alors reprenons le mécanisme dans l'ordre :
- Ton médiateur (glucagon par exemple) vient se fixer à la membrane plasmique
- Il active un récepteur à protéine G (Gs pour le cas du glucagon), qui va pouvoir activer des enzymes --> les effecteurs
- Ton effecteur sera dans notre exemple l'adénylate cyclase qui va transformer ATP en AMPcyclique
- Cet AMPc va activer des kinases qui vont phosphoryler la PKA et donc l'activer par les mécanismes que j'ai décrit au dessus (+ action de la calmoduline s'il y a du calcium)

Voici un schéma, un peu différent de celui du cours, qui t'aidera peut-être à comprendre :

Ensuite pour la PKA en elle-même, c'est la sous-unité gamma qui est celle "utile" à sa fonction et qui va permettre d'activer d'autres enzymes, c'est elle qui est effectrice, alors que les autres sont simplement régulatrices.

Je pense que les deux cas que tu cites sont possibles :
- En période post-prandiale, action de l'insuline, donc les sous-unités alpha et bêta ne seront pas phosphorylées. Elles sont donc fixées à la PKA, en inhibant son action. Cependant s'il y a activité musculaire, par influx nerveux il y a entrée de calcium, qui se fixe à la calmoduline, qui elle-même vient se fixer à la PKA et l'activer en partie.
- En période où le glucagon est actif, les sous-unités alpha et beta sont phosphorylées, donc il y a libération des sous-unités alpha et beta, ce qui active en partie la PKA. Cela permet de répondre aux besoins de base de ton muscle, qui ne peut plus capter de glucose dans le sang. Mais comme il n'y a pas d'influx nerveux --> pas de calcium --> pas de sous-unité delta activatrice
- Et évidemment tu peux avoir les deux en même temps : l'action de la PKA en sera d'autant plus importante.

J'espère que ça t'aide à y voir plus clair, même si tous ces aspects moléculaires sont loin d'être nécessaires à comprendre !

[Omar OTMANI]

Ca roule ! Tu avais peur que je renchérisse, avoue ?
Je ferai ton éloge autour de moi. Garde la forme !