Activités et propriétés des canaux ioniques

Résumé du document

- On cherche à comprendre le fonctionnement des différentes populations de canaux ioniques et à établir leurs propriétés fonctionnelles.
- Lorsqu'une population particulière de canaux ioniques devient plus active, le flux transmembranaire augmente.
- Jx augmente car Px augmente = la membrane devient plus perméable.
- Les caractéristiques de variation du flux représentent les caractéristiques de fonctionnement de la population de canaux ioniques.
- L'intensité du courant ionique dépend des concentrations en ions et de Em.
- Les variations de courant reflètent les propriétés des canaux ioniques (...)

Extraits

[...] Probabilité d'ouverture Exemple de patch-clamp en configuration inside out : Echelon de potentiel -100mV 0mV. Variation de courant passage d'un niveau bas (fermé) à un niveau plus haut (activé). À certaines valeurs de temps, le canal s'ouvre et se referme. On applique un deuxième échelon de potentiel. Le canal ne s'ouvre pas et ne se ferme pas exactement en même temps. La quantité de courant est la même mais le temps auquel le canal s'active ou se déactive diffère. Cela est confirmé par l'application de 2 autres échelons de potentiel. [...]

[...] La mesure des canaux ioniques fait appel à la technique de patch-clamp (B. Sakmann et E. Neher Nobel de Physiologie et de médecine 1991). Attraction préférentielle entre le verre de la micropipette et les lipides membranaires scellement le résistance passe de l'ordre du méga ohm au giga ohm. On peut imposer des valeurs discrètes et constantes de potentiel de membrane. Configuration de patch-clamp Cellule attachée : configuration qui sert de base à toutes les autres. Inside-out : On relève la pipette. [...]

[...] Sites extra-cellulaires du canal à l'extérieur de la micropipette. IV] Propriétés unitaires Configuration outside-out : Concentrations controlées, proches de celles des milieux intra- et extra- cellulaires. Observation d'un courant unitaire de l'ordre du pA, échelle de temps ~ 10 ms. Avec un seul canal, le courant varie entre deux niveaux le canal n'existe que dans 2 états (soit fermé, soit ouvert). Jusqu'à aujourd'hui, personne n'a pu mesurer la vitesse d'ouverture et de fermeture d'une canal on considère que le passage d'un état à l'autre est une transition instantanée. [...]

[...] Déactivation = diminution de la probabilité d'ouverture. Canal ligand dépendant = canal dont Po dépend de la concentra tion en ligand : S3 Canaux dont Po croît avec la concentration en ligand. Canaux dont Po décroît avec la concentration en ligand. Additivité des activités du canal Exemple de patch clamp en configuration inside out : 4 stimulations indépendantes 4 traces indépendantes. On somme les traces le courant unitaire pourra fluctuer entre 5 niveaux. Très peu de temps après l'échelon de potentiel, le canal reste aux niveaux puis il se stabilise à un niveau élevé plus on attend et plus le canal reste longtemps à l'état ouvert. [...]

[...] Si X = anion alors Jx est sortant 0). A partir de l'analyse des enregistrements de courants unitaires au cours du temps, il est possible de déterminer 4 propriétés unitaires : Conductance unitaire du canal. Sélectivité ionique du canal. Probabilité d'ouverture du canal. Additivité des activités unitaires. Conductance et sélectivité Loi d'Ohm : I = G . FEM (FEM en V pour un courant électrique). Pour un courant ionique donné : I = G (Em Einversion). Pour un courant unitaire : i = γ (Em Einversion). [...]