Transport membranaire des métaux et métalloïdes
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d é lit
du K+ que du Ru+, du Li+, du Cs+, voire du Na+ mais dans la réalité, pour mille
ions K+, seul un ion Na+ va transiter dans le pore. Cette sélectivité imparfaite des
transporteurs est à la base de l’entrée des MR cytotoxiques dans la cellule qui
« détournent » les voies normalement dédiées au transport des métaux physiologiques. Ainsi, on constate que le Cd2+ pénètre par des transporteurs de Mn2+, de
Fe2+ou de Mg2+ ou bien encore par des canaux Ca2+.
L’activité des transporteurs membranaires et par voie de conséquence les flux
des MR sont strictement régtdés. En effet, la concentration intra- ou extracellulaire du MR, la fixation d’un ligand (hormones, second messager...), les modifications post-traductionnelles comme la phosphorylation, les régulations géniques
ou les changements de potentiel membranaire peuvent affecter l’activité du transporteur, modifier son abondance, ou même changer sa localisation subcellulaire.
Il est à noter qu’au sein d’une même sous-famille de transporteurs, la cellule reste
économe car on observe une grande diversité de protéines basée sur un nombre
restreint de gènes grâce à :
- l’épissage alternatif d’un gène conduisant à plusieurs isoformes ;
- des modifications post-traductionnelles du transporteur (phosphorylation,
glycosylations...);
- la formation de transporteurs hétéromultimériques.
Les transporteurs jouent donc un rôle essentiel à l’apport minéral et à sa régulation mais aussi à la détoxication de la cellule, y compris pour les oligoéléments
nécessaires à la survie de la cellule.
1.2.
Point de vue du physiologiste, du biologiste cellulaire
et du biologiste moléculaire sur les transporteurs
Les transporteurs peuvent être vus de différentes façons. Pour un électrophysiologiste, un canal ionique se comporte comme une résistance au travers de
laquelle se dissipe un courant porté par les ions en mouvement. Le transporteur
est donc le vecteur d’un signal électrique. Les propriétés physiologiques et pharmacologiques, propres à chaque transporteur, déterminent l’activité électrique
d’une cellule en condition normale ou pathologique. Tout changement d’activité
affecte les concentrations ioniques intra- et extracellulaire, donc le potentiel de
membrane de la cellule, soit de manière localisée, soit dans le cas des cellules
excitables en se propageant à la surface de toute la cellule. Le biologiste cellulaire observe l’activité des transporteurs au travers des variations de concentration du substrat pris en charge, i.e. leurs conséquences en termes de fonction
cellulaire (régulation du volume cellulaire, synthèse/libération d’hormones ou de
neurotransmetteur...) ou d’activités enzymatiques. Le biologiste moléculaire, le
" biochimiste et le cristallographe, notamment grâce à l’utilisation de la mutagé| nèse dirigée ou d’anticorps, vont eux aussi participer à la mise en évidence de la
| fonction du transporteur pour tenter de déterminer quel acide aminé est respon© sable dans la structure de la protéine de telle fonction. La complémentarité de ces
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du K+ que du Ru+, du Li+, du Cs+, voire du Na+ mais dans la réalité, pour mille
ions K+, seul un ion Na+ va transiter dans le pore. Cette sélectivité imparfaite des
transporteurs est à la base de l’entrée des MR cytotoxiques dans la cellule qui
« détournent » les voies normalement dédiées au transport des métaux physiologiques. Ainsi, on constate que le Cd2+ pénètre par des transporteurs de Mn2+, de
Fe2+ou de Mg2+ ou bien encore par des canaux Ca2+.
L’activité des transporteurs membranaires et par voie de conséquence les flux
des MR sont strictement régtdés. En effet, la concentration intra- ou extracellulaire du MR, la fixation d’un ligand (hormones, second messager...), les modifications post-traductionnelles comme la phosphorylation, les régulations géniques
ou les changements de potentiel membranaire peuvent affecter l’activité du transporteur, modifier son abondance, ou même changer sa localisation subcellulaire.
Il est à noter qu’au sein d’une même sous-famille de transporteurs, la cellule reste
économe car on observe une grande diversité de protéines basée sur un nombre
restreint de gènes grâce à :
- l’épissage alternatif d’un gène conduisant à plusieurs isoformes ;
- des modifications post-traductionnelles du transporteur (phosphorylation,
glycosylations...);
- la formation de transporteurs hétéromultimériques.
Les transporteurs jouent donc un rôle essentiel à l’apport minéral et à sa régulation mais aussi à la détoxication de la cellule, y compris pour les oligoéléments
nécessaires à la survie de la cellule.
1.2.
Point de vue du physiologiste, du biologiste cellulaire
et du biologiste moléculaire sur les transporteurs
Les transporteurs peuvent être vus de différentes façons. Pour un électrophysiologiste, un canal ionique se comporte comme une résistance au travers de
laquelle se dissipe un courant porté par les ions en mouvement. Le transporteur
est donc le vecteur d’un signal électrique. Les propriétés physiologiques et pharmacologiques, propres à chaque transporteur, déterminent l’activité électrique
d’une cellule en condition normale ou pathologique. Tout changement d’activité
affecte les concentrations ioniques intra- et extracellulaire, donc le potentiel de
membrane de la cellule, soit de manière localisée, soit dans le cas des cellules
excitables en se propageant à la surface de toute la cellule. Le biologiste cellulaire observe l’activité des transporteurs au travers des variations de concentration du substrat pris en charge, i.e. leurs conséquences en termes de fonction
cellulaire (régulation du volume cellulaire, synthèse/libération d’hormones ou de
neurotransmetteur...) ou d’activités enzymatiques. Le biologiste moléculaire, le
" biochimiste et le cristallographe, notamment grâce à l’utilisation de la mutagé| nèse dirigée ou d’anticorps, vont eux aussi participer à la mise en évidence de la
| fonction du transporteur pour tenter de déterminer quel acide aminé est respon© sable dans la structure de la protéine de telle fonction. La complémentarité de ces