BICH 4943 Thèmes choisis en biochimie Mécanismes moléculaires de la transmission nerveuse Formation et propagation du signal électrique Conduction nerveuse 2008

BICH 4943 Thèmes choisis en biochimie Création et propagation du signal électrique 2.1 Fonctionnement des canaux voltaïques à Na et à K 2.2 Potentiel d'action 2.3 Sommation et intégration des signaux Conduction nerveuse 2008

2 Création et propagation du signal électrique 2.1 Fonctionnement des canaux voltaïques à Na et à K 2.2 Potentiel d'action 2.3 Sommation et intégration des signaux Conduction nerveuse 2008

a: 260 kDa, 300-400 aa rôle transport du Na sites fonctionnels Structure du canal à Na Hétérotrimère a: 260 kDa, 300-400 aa rôle transport du Na sites fonctionnels 1 : 36 kDa rôle peu/pas connu 2 : 33 kDa Conduction nerveuse 2008

Canal à Na: sous-unité a 4 domaines très semblables 6 hélices a Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na: rôles des hélices et régions S4: détecteur de Y -> ouverture du canal Boucle entre III (S6) et IV (S1) : bouchon d'inactivation Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na: organisation dans la membrane Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na:modèles tridimensionnels Vue du MEC Vue en coupe Conduction nerveuse 2008

Détection du Y et ouverture du pore Nécessaire pour l’ouverture Présence d’aa chargés + ( hélice S4) Au repos hélice S4 est plutôt vers le cytoplasme (chargé -) A la dépolarisation, S4 est repoussé vers le haut car cytoplasme devient chargé + Engendre déplacement des autres hélices qui ouvrent le canal et le Na peut passer Conduction nerveuse 2008

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Tunnel à Na: Filtre de sélectivité Enlève les molécules d’eau associées sauf une pour obtenir un cation monohydraté détecte selon la taille des cations monovalents hydratés Tunnel (pore) = ~ 5 A° Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na: Inactivation (période réfractaire) Modèle du bouchon qq msec après son ouverture (quand un Y seuil a été atteint) le « bouchon » se replie et bien obstruer le passage des ions mécanisme similaire canal à K bouchon : segment intramcellulaire entre domaines III et IV Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na: inhibiteurs Tétrodoxine (TTX) Viscères (foie, reins, rate, etc.) du poisson lune (puffer fish, fugu) mais non pas dans muscles Très toxique => paralysie, arrêt respiration Se lie au bout extracell du pore et le bloque Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na: inhibiteurs Saxitoxine (STX) Dinoflagellés (algues) marins « red tide » s’accumule dans mollusques et cause « paralytic shellfish poisoning – PSP » paralysie, arrêt respiration -conotoxine escargots de mer du genre « cono » empêche/ralentit l’inactivation Conduction nerveuse 2008

Tunnel à Na: inhibiteurs causent une ouverture permanente des canaux Veratridine batrachotoxine aconitine grayanotoxine Conduction nerveuse 2008

4 sous-unités  semblables 4 sous-unités  semblables 6 hélices Canal à K : Structure 4 sous-unités  semblables 4 sous-unités  semblables 6 hélices S4: détecteur de Y Conduction nerveuse 2008

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