1. Comprendre l’effet de substances pharmacologiques sur le récepteur à
acétylcholine.
L’acétylcholine est le neurotransmetteur impliqué, entre autres, dans la contraction
musculaire ; sa libération, par un neurone efférent, au niveau de la plaque motrice
provoque un raccourcissement des fibres musculaires.
Certaines substances pharmacologiques peuvent présenter au niveau synaptique des
effets identiques à ceux de l’acétylcholine (molécules agonistes) ou au contraire des
effets inverses (molécules antagonistes).
On cherche à identifier l’action de diverses substances sur le récepteur à acétylcholine.
I. Réalisation de mesures.
1. Activité sur le récepteur à acétylcholine (Ach) seul
Lancer le logiciel Rastop.
Ouvrir le fichier « achbp_apo.pdb »
Dans le menu « Rubans », choisir Afficher, puis de nouveau dans « Rubans », « Type »,
choisir Squelette carboné.
Dans le menu « Atomes », « Colorer par », choisir Chaînes.
Ce récepteur présente une structure pentamérique (5 chaînes) ; êtes-vous d’accord ?
On souhaite mesurer la distance entre l’acide aminé 190 (CYS = cystéine) et l’acide
aminé 147 (TRP = Tryptophane) : ces deux acides aminés sont en effet impliqués dans le
processus d’ouverture du canal ionique lors de la fixation de l’acétylcholine, permettant
la transmission synaptique.
Protocole :
Menu « Editer », « Commandes… » puis taper le script ci-dessous :
Positionner la croix du curseur sur le coude d’un segment blanc présent sur la chaîne
C ; il doit alors s’afficher l’information suivante en bas de la fenêtre

2. Cela indique que vous avez sélectionné le carbone alpha de l’acide aminé TRP situé en
position 147.
Sélectionner l’icône comme ci-dessous :
Repositionnez-vous sur le carbone alpha du tryptophane puis sélectionner
Le carbone alpha apparaît alors sous forme d’une sphère blanche.
Procéder de la même façon pour visualiser le carbone alpha de l’acide aminé CYS situé en
position 190 (toujours de la chaîne C bien sûr !).
Une fois cela réalisé, déterminer la distance entre ces deux atomes de carbone à l’aide
de :
Positionner le pointeur de la souris sur l’un des deux atomes puis sur l’autre : la distance
en angström s’affiche ; reporter cette valeur dans un tableau OoCalc.
2. Effets de diverses substances sur le récepteur nicotinique.
Réalisez le même type de mesures que précédemment sur les molécules suivantes en
ouvrant les fichiers associés et complétez votre tableau.
Les mesures se feront toutes sur les chaînes C.

3. AchPB – cobratoxine : « achbp_cobratoxine.pdb »
AchPB – conotoxine : « achbp_conotoxine.pdb »
AchPB – nicotine : «achbp_nicotine.pdb »
AchPB – curare : « achbp_tubocurarine.pdb »
AchPB – épibatidine : « achbp_epibatidine.pdb »
AchPB – strychnine : « achbp_strychnine.pdb »
La numérotation des acides aminés diffère d'un modèle à l'autre (espèces parfois
différentes, numérotations propres aux différents auteurs). Le tableau suivant donne la
correspondance pour permettre les comparaisons.
Triez les éléments de votre tableau dans l’ordre croissant de la distance ; représenter
le résultat sous forme d’un histogramme simple.
Colorez en rouge les barres représentant le curare, la cobratoxine, la strychnine et la
conotoxine (molécules antagonistes de l’acétylcholine), en jaune la nicotine et
l’épibatidine (molécules agonistes) et en vert l’AchBP.
II. QCM.
1. Lors de la fixation de l’acétylcholine sur le récepteur nicotinique :
a. Il y a ouverture d’un canal ionique liée à un éloignement des éléments CYS et TRP du
récepteur.
b. Il y a fermeture partielle d’un canal ionique liée à un éloignement des éléments CYS et
TRP du récepteur.
c. Il y a fermeture partielle d’un canal ionique liée à un rapprochement des éléments CYS
et TRP du récepteur.
d. Il y a ouverture d’un canal ionique liée à un rapprochement des éléments CYS et TRP
du récepteur.

4. 2. Lors de la fixation de curare sur le récepteur nicotinique :
a. Il y a ouverture d’un canal ionique liée à un éloignement des éléments CYS et TRP du
récepteur.
b. Il y a fermeture partielle d’un canal ionique liée à un éloignement des éléments CYS et
TRP du récepteur.
c. Il y a fermeture partielle d’un canal ionique liée à un rapprochement des éléments CYS
et TRP du récepteur.
d. Il y a ouverture d’un canal ionique liée à un rapprochement des éléments CYS et TRP
du récepteur.
3. L’effet antagoniste de la strychnine sur le récepteur nicotinique peut sembler
paradoxal car :
a. sa fixation provoque une faible ouverture du canal ionique
b. lors de sa fixation le couple les éléments CYS et TRP du récepteur tendent à
s’écarter
c. sa fixation provoque un rapprochement CYS – TRP qui détermine donc une fermeture
du canal ionique
d. sa fixation provoque une fermeture partielle du canal ionique.
4. Pour lever le paradoxe précédent il faudrait :
a. connaître la valeur du diamètre du canal ionique obtenu lors de la fixation de
l’acétylcholine
b. connaître la valeur de l’écartement des éléments CYS et TRP lors de la fixation de
l’acétylcholine
c. connaître la valeur du rapprochement des éléments CYS et TRP lors de la fixation de
l’acétylcholine
d. déterminer les variations de distances CYS – TRP sur les quatre autres chaînes du
récepteur nicotinique.
5. L’épibatidine est un agoniste de l’acétylcholine car :
a. elle facilite, comme l’acétylcholine, la contraction musculaire
b. elle modifie le diamètre des canaux ioniques dans le même sens que l’acétylcholine
c. elle permet un éloignement CYS -TRP
d. elle provoque un blocage de l’activité musculaire.