Récepteur couplé aux protéines G (RCPG), également appelé récepteur à sept transmembranes ou récepteur heptahélique, protéine située dans la membrane cellulaire qui se lie à des substances extracellulaires et transmet les signaux de ces substances à une molécule intracellulaire appelée protéine G (protéine de liaison aux nucléotides guanine). Les RCPG sont présents dans les membranes cellulaires d’un large éventail d’organismes, dont les mammifères, les plantes, les micro-organismes et les invertébrés. Il existe de nombreux types différents de RCPG – environ 1 000 types sont codés par le seul génome humain – et, en tant que groupe, ils répondent à une gamme variée de substances, notamment la lumière, les hormones, les amines, les neurotransmetteurs et les lipides. Parmi les RCPG, on peut citer les récepteurs bêta-adrénergiques, qui fixent l’épinéphrine, les récepteurs de la prostaglandine E2, qui fixent des substances inflammatoires appelées prostaglandines, et la rhodopsine, qui contient un produit chimique photoréactif appelé rétinal et qui répond aux signaux lumineux reçus par les cellules à bâtonnets de l’œil. L’existence des RCPG a été démontrée dans les années 1970 par le médecin et biologiste moléculaire américain Robert J. Lefkowitz. Lefkowitz a partagé le prix Nobel de chimie 2012 avec son collègue Brian K. Kobilka, qui a contribué à élucider la structure et la fonction des RCPG.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Un RCPG est constitué d’une longue protéine qui comporte trois régions de base : une partie extracellulaire (l’extrémité N-terminale), une partie intracellulaire (l’extrémité C-terminale) et un segment médian contenant sept domaines transmembranaires. En partant de l’extrémité N-terminale, cette longue protéine s’enroule et descend à travers la membrane cellulaire, le long segment médian traversant la membrane sept fois en serpentin. Le dernier des sept domaines est relié à l’extrémité C-terminale. Lorsqu’un RCPG se lie à un ligand (une molécule qui possède une affinité pour le récepteur), le ligand déclenche un changement de conformation dans la région sept-transmembranaire du récepteur. Cela active l’extrémité C-terminale, qui recrute alors une substance qui active à son tour la protéine G associée au RCPG. L’activation de la protéine G initie une série de réactions intracellulaires qui se terminent finalement par la génération d’un certain effet, comme l’augmentation du rythme cardiaque en réponse à l’épinéphrine ou les changements de la vision en réponse à une lumière faible (voir second messager).
Les mutations innées et acquises des gènes codant pour les RCPG peuvent donner lieu à des maladies chez l’homme. Par exemple, une mutation innée de la rhodopsine entraîne une activation continue des molécules de signalisation intracellulaires, ce qui provoque une cécité nocturne congénitale. En outre, les mutations acquises de certains RCPG entraînent une augmentation anormale de l’activité et de l’expression des récepteurs dans les membranes cellulaires, ce qui peut donner lieu à un cancer. Comme les RCPG jouent des rôles spécifiques dans les maladies humaines, ils ont fourni des cibles utiles pour le développement de médicaments. Les agents antipsychotiques clozapine et olanzapine bloquent des RCPG spécifiques qui fixent normalement la dopamine ou la sérotonine. En bloquant les récepteurs, ces médicaments perturbent les voies neuronales à l’origine des symptômes de la schizophrénie. Il existe également une variété d’agents qui stimulent l’activité des RCPG. Les médicaments salmétérol et albutérol, qui se lient aux RCPG bêta-adrénergiques et les activent, stimulent l’ouverture des voies aériennes dans les poumons et sont donc utilisés dans le traitement de certaines affections respiratoires, notamment la bronchopneumopathie chronique obstructive et l’asthme.