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Canaux ioniques à déclenchement ionique


Aujourd'hui, j'ai entendu parler pour la première fois des canaux ioniques dépendants du calcium, mais j'ai du mal à avoir une idée de leur fonctionnement, de leur emplacement et du rôle qu'ils jouent.

Je suppose que les canaux ioniques dépendants du calcium ne sont qu'une forme spéciale de canaux ioniques dépendants des ions, qui constitueraient un quatrième groupe de canaux ioniques à côté des canaux ioniques dépendants du voltage, des lipides et des ligands (les ligands étant des molécules plus grosses) . Mais sur les canaux ioniques à déclenchement ionique, on en trouve encore moins sur Internet.

Un article spécifique qui mentionne les canaux ioniques à déclenchement ionique est le suivant (Experimental Neurology, 2001)

Un article qui mentionne les canaux ioniques dépendants du calcium est le suivant (New England Journal of Medicine, 2015)

Où puis-je trouver une introduction générale aux canaux ioniques à déclenchement ionique - s'ils existent ?


Les principales familles de canaux calciques que je connais sont les canaux potassiques calciques et les récepteurs internes de la ryanodine impliqués dans la libération de calcium induite par le calcium - vous pouvez commencer à partir de ces articles Wikipedia liés.

Je n'en ferais pas vraiment une quatrième catégorie, ils devraient être considérés soit comme des canaux dépendants du voltage qui sont modulés par le calcium intracellulaire, soit comme des canaux dépendants du ligand - le ligand se trouve être un ion calcium.

Certains canaux de cette catégorie ne sont pas influencés directement par le calcium mais via la calmoduline, qui est un médiateur commun des influences intracellulaires induites par le calcium.


Canaux ioniques

Canaux ioniques sont des complexes protéiques formant des pores qui facilitent le flux d'ions à travers le noyau hydrophobe des membranes cellulaires. Ils sont présents dans la membrane plasmique et les membranes des organites intracellulaires de toutes les cellules, remplissant des fonctions physiologiques essentielles, notamment l'établissement et la mise en forme des signaux électriques qui sous-tendent la contraction/relaxation musculaire et la transmission des signaux neuronaux, la libération de neurotransmetteurs, la cognition, la sécrétion d'hormones, la transduction sensorielle et le maintien équilibre électrolytique et tension artérielle. Ils sont généralement classés par déclenchement, c'est-à-dire le stimulus qui "ouvre" le canal, qu'il s'agisse de stimuli chimiques ou mécaniques.

La plupart des canaux Na + , K + , Ca 2+ et certains Cl - sont déclenchés par la tension, tandis que d'autres (comme certains canaux K + et Cl -, les canaux TRP, récepteurs de la ryanodine et IP3 récepteurs) sont relativement insensibles au voltage et sont déclenchés par des seconds messagers et d'autres médiateurs intracellulaires et/ou extracellulaires.

De nombreux canaux ioniques (par exemple. K + , Na + , Ca 2+ , HCN et TRP canaux) partagent plusieurs similitudes structurelles qui suggèrent qu'ils ont évolué à partir d'un ancêtre commun. Ce groupe de canaux ioniques peut être classé ensemble sous le nom de « chanome de canal ionique de type voltage-dépendant (VGL) » (Figure 1).

Figure 1. Représentation des relations de séquence d'acides aminés des régions de pores minimaux de la superfamille des canaux ioniques voltage-dépendants. Cette vue globale des 143 membres des gènes des canaux ioniques structurellement apparentés met en évidence sept groupes de familles de canaux ioniques et leurs topologies membranaires. Canaux à quatre domaines (CaV et NaV) sont représentés par des branches bleues, les canaux sélectifs du potassium sont représentés par des branches rouges, les canaux nucléotidiques cycliques sont représentés par des branches magenta, et le potentiel de récepteur transitoire (TRP) et les canaux associés sont représentés par des branches vertes. Les couleurs de fond séparent les protéines des canaux ioniques en groupes apparentés : bleu clair, CaV et NaV vert clair, canaux TRP rouge clair, canaux potassiques, sauf KV10-12, qui ont un domaine de liaison nucléotidique cyclique et sont plus étroitement liés aux canaux CNG et HCN orange clair, KV10-12 canaux et canaux CNG et HCN modulés par des nucléotides cycliques (de Yu et Catterall, 2004)

D'autres canaux ioniques, tels que Canaux Cl, aquaporines et connexines, ont évolué séparément et possèdent des propriétés structurelles complètement différentes de celles des canaux VGL.

Les défauts de la fonction des canaux ioniques provoquent un large éventail de troubles appelés « canalopathies » qui comprennent des affections résultant de mutations des canaux ioniques (par exemple. la mucoviscidose, le syndrome du QT long, le syndrome du QT court - les maladies des canaux ioniques héréditaires sont examinées par Lieve et Wilde (2015)) et les maladies acquises causées par une attaque auto-immune des canaux ioniques (par exemple. la myasthénie grave et éventuellement la sclérose en plaques - l'auto-immunité et la canalopathie sont examinées par RamaKrishnan et Sankaranarayanan (2016)).

Les modulateurs des canaux ioniques sont une classe de médicaments extrêmement efficace, juste derrière les médicaments ciblant les récepteurs couplés aux protéines G, avec amlodipine, zolpidem, alprazolam, les sulfonylurées, répaglinide et natéglinide amassant d'énormes retours pour leurs développeurs. Les progrès techniques dans la méthodologie de criblage à haut débit et les structures cristallines haute résolution des canaux ioniques devraient permettre le développement des médicaments des canaux ioniques du futur. De nouvelles cibles potentielles de médicaments pour les canaux ioniques sont discutées dans Bagal et al. (2013).

Canaux ioniques ligand-dépendants

Les canaux ioniques ligand-dépendants (LGIC) assurent la médiation du flux ionique passif entraîné par le gradient électrochimique pour les ions perméants. Les LGIC sont déclenchés par la liaison d'un ligand spécifique à un ou plusieurs sites orthostériques qui déclenche un changement de conformation qui entraîne l'état conducteur, ou par la liaison de modulateurs endogènes ou exogènes aux sites allostériques. Les LGIC sont responsables de la transmission synaptique rapide dans le système nerveux et à la jonction neuromusculaire somatique.

Ce groupe contient les excitateurs, sélectifs des cations, acétylcholine nicotinique (nAch), 5-HT3, glutamate ionotrope (récepteurs NMDA, AMPA et kainate) et P2X récepteurs et les inhibiteurs, sélectifs des anions, GABAUNE et glycine récepteurs ainsi que canaux ioniques à détection d'acide (à protons) (ASIC), canaux sodiques épithéliaux (ENaC), IP3 récepteur et le canal activé par le zinc (ZAC). Les LGIC sont généralement des hétéromultimères, avec des sous-unités codées par plusieurs gènes. La diversité combinatoire multimérique conduit à la grande variété de récepteurs rapportés, avec des propriétés pharmacologiques et biophysiques différentes et des modèles d'expression variables dans le système nerveux et d'autres tissus. L'industrie pharmaceutique s'efforce d'utiliser cette hétérogénéité pour développer de nouveaux agents thérapeutiques avec une meilleure discrimination entre les isoformes des récepteurs et des effets hors cible réduits.

Les canaux sodiques épithéliaux (ENaC) médient la réabsorption du sodium principalement dans la partie distale sensible à l'aldostérone du néphron et le canal collecteur du rein, ainsi que dans l'épithélium pulmonaire. Dans le rein, ces canaux sont impliqués dans la régulation de la pression artérielle et sont associés à de nombreuses maladies cardiovasculaires. Les diurétiques « épargneurs de potassium » amiloride et triamtérène sont des bloqueurs de canaux ENaC.

Canaux ioniques à détection d'acide (à détection de protons) (ASIC) sont impliqués dans le conditionnement de la peur, la formation de la mémoire et la sensation de douleur

Une fonction LGIC aberrante est associée à de nombreuses maladies. Par exemple, la suractivation des récepteurs du glutamate NMDA peut jouer un rôle dans l'apparition de dommages neurotoxiques dans le développement de troubles neurodégénératifs.

De nombreux médicaments d'ordonnance exercent leurs effets en modulant l'activité des LGIC. Certains des groupes de médicaments les plus courants sont décrits ci-dessous :

Médicaments anesthésiques volatils utilisés pour l'anesthésie générale bloquent principalement l'activité des LGIC dépendants du GABA, du glutamate et de la glycine, mais différents agents ont des effets différents sur chaque récepteur et peuvent bloquer d'autres LGIC. Par exemple, sévoflurane est pensé pour agir comme un modulateur allostérique positif du GABAUNE récepteur, mais agit également comme un antagoniste des récepteurs NMDA, potentialise les courants des récepteurs de la glycine, ainsi que nACh et 5-HT3 courants récepteurs. Desflurane agit également comme un modulateur allostérique positif du GABAUNE et les récepteurs de la glycine et en tant que modulateur allostérique négatif des récepteurs nACh. Le sévoflurane et le desflurane ont largement remplacé l'isoflurane, sauf dans les zones économiquement sous-développées, où leur coût élevé exclut leur utilisation. Le protoxyde d'azote, utilisé en chirurgie et en dentisterie pour ses effets anesthésiques et analgésiques, module directement une large gamme de canaux ioniques ligand-dépendants, ce qui joue probablement un rôle majeur dans nombre de ses effets. Il bloque modérément NMDA et β2-canaux nACh contenant des sous-unités, inhibe faiblement AMPA, kainate, GABAC, et 5-HT3 récepteurs et potentialise légèrement le GABAUNE et les récepteurs de la glycine (voir Emmanouil et Quock (2007) : Avancées dans la compréhension des actions du protoxyde d'azote).

Analogues de l'acide gamma-aminobutyrique (les « gabapentinoïdes ») tels que gabapentine et son promédicament conjugué gabapentine énacarbil (tous deux utilisés pour traiter l'épilepsie, la douleur névralgique/neuropathique) et prégabaline (utilisés pour traiter le trouble d'anxiété généralisée (TAG), la douleur neuropathique, la névralgie post-herpétique) ont été pensés pour agir comme GABAUNE agonistes des récepteurs et provoquent une action inhibitrice comme le GABA. Cependant, une analyse plus récente révèle des sites de liaison de la gabapentine de haute affinité sur les membranes neuronales, démontré par la suite comme représentant le2protéine δ, un composant accessoire des canaux calciques de type L, codée par le gène CACNA2D1 ou CACNA2D2- voir Rogawski et Bazil (2007) : Nouvelles cibles moléculaires pour les médicaments antiépileptiques : canaux potassiques alpha(2)delta, SV2A et K(v)7/KCNQ/M. Mais quel que soit le mécanisme, l'effet des analogues du GABA est d'inhiber la libération de neurotransmetteurs monoamines dont la noradrénaline, la substance P et le glutamate.

Acamprosate (utilisé conjointement avec une thérapie comportementale pour gérer l'abstinence d'alcool chez les patients alcooliques) est un autre médicament de type GABA qui semble stimuler la neurotransmission inhibitrice GABAergique et antagoniser les effets des acides aminés excitateurs, en particulier le glutamate (passant par antagonisme des récepteurs NMDA).

Antagonistes des récepteurs NMDA (ou bloqueurs de canaux) tel que kétamine (un anesthésique), dextrométhorphane (un antitussif en vente libre largement utilisé), phencyclidine (PCP, retiré de l'utilisation comme anesthésique pharmaceutique), et le protoxyde d'azote agissent principalement passant par inhibition des récepteurs NMDA du glutamate. Le dextrométhorphane est métabolisé en antagoniste NMDA dextrorphane par le CYP2D6. De nombreuses drogues de cette classe sont utilisées à des fins récréatives en raison de leurs effets psychoactifs et dissociatifs.

récepteur nAch modulateurs tel que nicotine lui-même (comme thérapie de remplacement de la nicotine) et l'antagoniste du récepteur nAch varénicline sont utilisés pour aider au sevrage tabagique.


Partie 2 : Canal chlorure activé par le calcium (CaCC) dans la famille énigmatique TMEM16

00:00:0723 Salut.
00:00:0823 Je suis Lily Jan.
00:00:1023 Dans ce deuxième de la série en deux parties sur nos études des canaux ioniques, je vais vous parler de
00:00:1924 canaux chlorure activés par le calcium.
00:00:2225 Cela fait partie d'une collaboration à long terme que j'ai eue avec Yuh-Nung Jan.
00:00:2820 Les canaux chlorure activés par le calcium n'ont été identifiés moléculairement qu'au cours de ce millénaire,
00:00:3620 il y a une dizaine d'années, même si ces canaux sont étudiés depuis les années 1980
00:00:4318 et ils ont été associés à un certain nombre de fonctions différentes qui sont importantes.
00:00:5317 Dans cet exposé, je vais d'abord passer en revue les manières dont nous avons procédé pour identifier la molécule de canal,
00:01:0016 et ensuite vous dire ce que nous avons appris sur la fonction de ces canaux.
00:01:0706 Pour un canal d'intérêt, où nous connaissons la fonction mais pas les molécules qui forment ces canaux,
00:01:1715 une approche générale consiste à identifier une source riche pour cette chaîne et
00:01:2509 injecter des pools d'ARN dans les ovocytes de Xenopus afin que l'activité du canal puisse être détectée
00:01:3402 avec enregistrement des ovocytes.
00:01:3705 Et nous pouvons ensuite subdiviser ces pools d'ADNc jusqu'à ce que nous nous retrouvions avec un seul clone pour le canal.
00:01:4613 Pour que cette approche fonctionne, cependant, les ovocytes de Xenopus utilisés comme système d'expression
00:01:5503 ne peut pas exprimer le canal qui vous intéresse.
00:01:5727 Donc, si nous injectons de l'eau dans les ovocytes de Xenopus, nous ne devrions voir aucune activité de canal.
00:02:0701 Cette approche de clonage d'expression a été initialement lancée par Julius et Nakanishi.
00:02:1521 Et dans leurs premières études utilisant cette approche, ils ont cloné un récepteur couplé à la protéine G
00:02:2413 qui active une voie de signalisation comprenant l'activation de la phospholipase C et
00:02:3223 la libération de calcium des réserves internes.
00:02:3607 Et ils se sont appuyés sur les canaux chlorure activés par le calcium qui sont endogènes à la
00:02:4217 Oocytes Xenopus pour signaler l'activation de toute cette voie de signalisation.
00:02:5108 Et nous savons que ces canaux chlorure activés par le calcium dans les ovocytes de Xenopus
00:02:5703 remplissent une fonction importante, empêcher la polyspermie.
00:03:0124 Et ces canaux ont été étudiés dans l'ovocyte depuis les années 1980.
00:03:0806 Et pour cette raison, nous savons que les ovocytes de Xenopus ne peuvent pas être utilisés comme système d'expression
00:03:1505 pour le clonage d'expression de CaCC.
00:03:1812 Et à la place, Bjorn Schroeder est allé aux ovocytes axolotl qui sont physiologiquement polyspermiques.
00:03:2902 Et après avoir trouvé très peu d'expression de CaCC endogène dans les ooctyes axolotl, Bjorn a utilisé
00:03:3716 ces ovocytes comme système d'expression et les ovocytes de Xenopus comme source d'ARN pour CaCC
00:03:4708 pour cloner un canal chlorure activé par le calcium.
00:03:5125 Et cela a conduit à l'identification de Xenopus TMEM16A en tant que CaCC.
00:03:5816 Et il a ensuite testé les homologues mammifères et a trouvé celui de. dans la famille de dix membres,
00:04:0509 TMEM16A et 16B ont formé des canaux chlorure activés par le calcium.
00:04:1122 Et à peu près à la même époque, le groupe d'Oh en Corée et le groupe de Galietta en Italie indépendamment
00:04:2117 est arrivé à la conclusion que le TMEM16A forme des canaux chlorure activés par le calcium,
00:04:2816 mais en utilisant des approches très différentes.
00:04:3306 D'après des études récentes, nous voyons que TMEM16A est très largement exprimé en périphérie,
00:04:4125 y compris les cellules épithéliales et les cellules musculaires lisses.
00:04:4604 Et TMEM16B est exprimé dans plusieurs régions du cerveau, ainsi que dans les neurones sensoriels pour
00:04:5420 perception odorante et dans les photorécepteurs.
00:05:0005 Dans les photorécepteurs, les canaux chlorure activés par le calcium formés par TMEM16B résident
00:05:0817 à la synapse du ruban.
00:05:1020 Ils se lient à la protéine d'ancrage PSD95 et assurent une régulation par rétroaction négative.
00:05:1910 Dans les neurones odorants, dans les cils où l'odorant va activer les récepteurs couplés aux protéines G,
00:05:2626 conduisant à l'ouverture de canaux ioniques cycliques nucléotidiques qui imprègnent
00:05:3310 à la fois le calcium et d'autres ions chargés positivement comme le sodium, le calcium s'activera alors
00:05:4203 canaux chlorure activés par le calcium.
00:05:4426 Ainsi, CaCC formé par TMEM16B fournit l'amplification à faible bruit et à gain élevé du signal odorant.
00:05:5720 Dans le système nerveux, nous voyons que TMEM16A se trouve dans les neurones sensoriels des ganglions de la racine dorsale.
00:06:0720 Mais TMEM16B se trouve dans différentes régions du cerveau, dans les neurones centraux.
00:06:1406 Il y a une curieuse corrélation.
00:06:1617 Les cellules qui expriment 16B ont tendance à exprimer des cotransporteurs de chlorure de potassium,
00:06:2427 et ces cellules ont une faible concentration de chlorure à l'intérieur.
00:06:3004 Et donc les canaux chlorure sont inhibiteurs.
00:06:3224 Mais dans les cellules comme les ganglions de la racine dorsale, et aussi dans les neurones immatures du cerveau,
00:06:4108 les cellules utilisent un transporteur différent, le cotransporteur sodium-potassium-chlorure.
00:06:4828 Et ces cellules ont une concentration élevée en chlorure, et les canaux chlorure sont excitateurs.
00:06:5706 Et cela s'applique à de nombreuses cellules différentes de la périphérie, ainsi qu'aux cellules d'autres organismes,
00:07:0411 y compris les algues vertes.
00:07:0601 Nous savons d'après des études menées dans les années 1980, que des canaux chlorure activés par le calcium sont présents dans les algues vertes.
00:07:1517 Et en fait, ce sont les canaux qui sont responsables de la génération des potentiels d'action.
00:07:2115 Ce ne sont pas des canaux sodium.
00:07:2326 Et donc nous pouvons voir que les potentiels d'action de cette algue verte sont plus lents.
00:07:2922 Cela prend des secondes plutôt que des millisecondes, comme dans le cas des potentiels d'action dans le
00:07:3514 nerfs et muscles.
00:07:3714 Et ceux-ci ont été appelés calcium. comme potentiel d'action chimique parce que
00:07:4400 il faut l'augmentation du calcium pour induire le potentiel d'action.
00:07:4917 Et quand la lumière est éteinte, le calcium se libère des chloroplastes.
00:07:5826 Et donc nous pouvons voir, alors, il y a un raccourcissement progressif de la latence pour le
00:08:0408 génération de potentiel d'action.
00:08:0711 Et pendant le potentiel d'action, il y a encore une augmentation du calcium.
00:08:1113 Et cela entraînera une pause dans le flux cytoplasmique.
00:08:1928 Et ce sont de très grandes cellules, comme vous pouvez le voir, dans les algues vertes.
00:08:2418 Et le flux cytoplasmique est un moyen de déplacer, vous savez, les organites et les matériaux
00:08:3103 dans la cellule.
00:08:3411 Maintenant, revenons au règne animal.
00:08:3808 Dans l'épithélium des voies respiratoires, nous voyons deux types différents de canaux chlorure du côté apical,
00:08:4516 le côté luminal de la cellule.
00:08:4805 L'un est un canal chlorure activé par le calcium, formé par TMEM16A.
00:08:5314 Et l'autre est CFTR.
00:08:5628 Et c'est le canal lié à la mucoviscidose.
00:09:0203 Et ces canaux chlorure sont chargés de contrôler, ou participent au contrôle,
00:09:0919 de l'épaisseur du liquide de surface des voies respiratoires, l'ASL.
00:09:1520 Et ce liquide, tapissant le côté luminal de l'épithélium, est très important pour
00:09:2322 clairance mucociliaire des agents pathogènes dans les voies respiratoires.
00:09:3018 Dans les voies respiratoires, ces canaux chlorure activés par le calcium formés par TMEM16A facilitent également
00:09:3900 la libération de mucine dans la lumière.
00:09:4222 Et depuis les années 1980, nous avons appris d'études sur différentes glandes exocrines que
00:09:4926 les canaux chlorure activés par le calcium sont importants pour contrôler la sécrétion de,
00:09:5616 vous savez, les glandes salivaires, les glandes sudoripares, etc.
00:10:0005 Et ces glandes expriment TMEM16A.
00:10:0628 Dans le muscle lisse, les canaux chlorure activés par le calcium peuvent être activés, par exemple,
00:10:1502 avec la libération ponctuelle. un bolus de calcium provenant des réserves internes.
00:10:2201 Et cela provoquerait les canaux chlorure activés par le calcium à proximité sur la membrane cellulaire
00:10:2818 pour s'ouvrir, conduisant à ce que l'on appelle STIC : courant entrant transitoire spontané.
00:10:3700 Cela provoquera une dépolarisation.
00:10:3919 Et cela conduira en outre à l'ouverture des canaux calciques voltage-dépendants.
00:10:4321 Donc, c'est une rétroaction positive pour maintenir l'augmentation du calcium et la contraction des muscles lisses.
00:10:5500 Dans l'intestin, vous savez, le tractus gastro-intestinal, il y a des cellules appelées
00:11:0116 cellules interstitielles de Cajal.
00:11:0416 Et de même, il existe des canaux chlorure activés par le calcium.
00:11:0823 Et quand il y a une bouffée de calcium provenant des réserves internes, cela générera un STIC,
00:11:1518 marqué ici, cette petite hausse.
00:11:1821 Et cette dépolarisation transitoire spontanée conduira alors à l'ouverture de
00:11:2505 canaux calciques voltage-dépendants, et génèrent ces ondes lentes.
00:11:3103 Les cellules interstitielles de Cajal sont dans des jonctions lacunaires, couplées électriquement, avec des muscles lisses.
00:11:3815 Donc, dans l'intestin, il y a en fait tout un réseau de cellules interstitielles de Cajal
00:11:4514 couplés électriquement les uns aux autres et aussi aux muscles lisses.
00:11:5017 Et la propagation de ces ondes lentes contrôle le mouvement rythmique de l'estomac et des intestins.
00:12:0002 Ainsi, nous voyons dans le contrôle de type sauvage que l'estomac isolé subit toujours une contraction rythmique.
00:12:0828 Mais chez les souris mutantes, sans TMEM16A, le mus. l'estomac ne fait pas ça.
00:12:1815 Il n'y a pas de mouvement rythmique.
00:12:2125 Ainsi, dans les cellules interstitielles de Cajal, TMEM16A est responsable ou requis pour la formation
00:12:3220 d'activité du stimulateur cardiaque, ces ondes lentes qui contrôlent le mouvement rythmique du tractus gastro-intestinal.
00:12:4120 Dans les cellules épithéliales, à TMEM16A et CFTR, encore une fois, sont du côté luminal,
00:12:5100 le côté apical des cellules épithéliales.
00:12:5415 Et donc avoir ces deux canaux de chlorure différents du même côté, le côté luminal
00:13:0016 de cellules épithéliales dans l'intestin, et aussi dans les voies respiratoires,
00:13:0523 a soulevé la possibilité que l'activation des canaux chlorure activés par le calcium puisse être un moyen de
00:13:1514 réduire ou améliorer certains des symptômes des patients atteints de mucoviscidose.
00:13:2418 Comme je l'ai mentionné, TMEM16A est très largement exprimé dans différents tissus épithéliaux.
00:13:3115 Et dans ces cellules épithéliales, la protéine du canal est sur la membrane cellulaire et aussi
00:13:3720 à la surface des cils, microvillosités incluses.
00:13:4307 Et demander ce que ces canaux pourraient faire, ou quelles fonctions ces canaux pourraient avoir
00:13:4924 dans l'épithélium, Mu He a exprimé un capteur de chlorure, une protéine fluorescente, dans les cellules épithéliales,
00:13:5724 et trouvé que la fluorescence changera avec la concentration externe de chlorure.
00:14:0504 La réduction de la concentration de chlorure entraînera une augmentation de la fluorescence.
00:14:0924 Et restaurer la concentration de chlorure plus élevée provoquera une chute, une baisse de l'intensité de fluorescence.
00:14:1806 Et donc le fluor. l'intensité de fluorescence est inversement proportionnelle à
00:14:2411 la concentration de chlorure dans le cytosol.
00:14:2806 Et dans les cellules mutantes sans 16A, les roses, ou les cellules témoins traitées avec
00:14:3814 un bloqueur de ce canal, il y a une réduction de l'intensité de fluorescence.
00:14:4417 Donc, nous voyons que le canal dans ces cellules contrôle l'homéostasie du chlorure.
00:14:5104 Donc, sans l'activité du canal, la concentration en chlorure cytoplasmique est plus élevée.
00:15:0008 Et pour voir la conséquence de la variation de la concentration en chlorure,
00:15:0616 une chose que Mu He a remarquée, c'est que le recyclage du trafic d'endosomes dépend de la concentration de chlorure.
00:15:1515 Ainsi, la réduction de la concentration de chlorure augmentera l'apparence de l'E-cadhérine
00:15:2217 dans l'endosome de recyclage.
00:15:2524 Et le recyclage de l'E-cadhérine est un processus qui se produit tout le temps.
00:15:3126 Cela permet aux cellules de réarranger les jonctions adhérentes formées par l'E-cadhérine.
00:15:3927 Et ceci est particulièrement important lorsque les cellules ajustent leur disposition
00:15:4621 avec les voisins, comme dans le cas de l'embryogenèse, au cours du développement.
00:15:5125 Donc, au début, dans ces panneaux, nous voyons que les cellules épithéliales sont encore à un stade
00 : 16 : 0200 de prolifération active.
00:16:0420 Et ils s'entassent les uns contre les autres, principalement comme des pentagones, avec cinq bords.
00:16:1122 Et plus tard dans le développement, ces épithéliums se sont stabilisés et emballés sous forme d'hexagones, sous forme de nid d'abeilles.
00:16:2318 Et chez les souris mutantes sans TMEM16A, cette transition de. à la forme stable de l'épithélium
00:16:3423 est déficient.
00:16:3615 Nous ne voyons pas cette transition vers les hexagones.
00: 16: 3922 Ceci est très probablement le résultat de l'altération du recyclage de l'E-cadhérine qui est nécessaire
00:16:4905 pour le reconditionnement des cellules épithéliales.
00: 16: 5311 Et l'autre effet ou contrôle médié par la concentration de chlorure dans le cytoplasme est
00:17:0213 le trafic d'endosomes recyclés vers la région péricentriolaire.
00:17:0828 Et les endosomes de recyclage dans cette région sont en fait l'approvisionnement de la membrane,
00:17:1511 la source de membrane pour la ciliogenèse, pour la formation des cils primaires.
00:17:2115 Et cela explique pourquoi chez les mutants, dans plusieurs tissus, nous voyons des cils primaires beaucoup plus courts.
00:17:3424 Et maintenant que nous avons parcouru certaines des fonctions physiologiques,
00:17:3909 Je vais changer de vitesse et parler du fonctionnement de ces canaux.
00:17:4416 Dans notre récente étude en collaboration avec mon collègue de l'UCSF, Yifan Cheng, nous avons vu
00:17:5200 la chaîne. dans la structure, avec analyse cryo-EM.
00:17:5807 Nous voyons que la protéine forme un dimère.
00:18:0202 Et il y a en fait des lipides très bien organisés, marqués en rouge, à l'interface.
00:18:0927 Et nous voyons deux ions calcium dans chaque monomère.
00:18:1411 Et ils sont assez proches de l'endroit où se trouve le pore.
00:18:1802 Ainsi, les deux ions calcium sont coordonnés par cinq résidus acides plus une asparagine.
00:18:2825 Et juste à côté du site de liaison au calcium se trouve le pore.
00:18:3320 C'est formé par six des dix segments transmembranaires.
00:18:3927 Et trois des six sont les segments transmembranaires qui incluent les sites de liaison au calcium,
00:18:4606 les résidus acides et l'asparagine.
00: 18: 5109 Lorsque nous avons muté des résidus tapissant le pore, nous avons trouvé un groupe de résidus près
00:19:0024 la constriction du pore qui joue un rôle dans la fermeture du canal, et puis, aussi, les résidus de revêtement des pores
00:19:0815 tout le long du pore qui sont importants pour la perméation des anions.
00:19:1320 Donc, le remplacement de n'importe lequel de ces résidus de revêtement des pores, tous les dix, par de l'alanine,
00:19:2301 un à la fois, nous voyons que la perméabilité à l'iodure par rapport à la perméabilité au chlorure est modifiée,
00:19:3020 indiquant que ces résidus le long du pore interagissent avec les anions dans le pore pour contrôler leur perméation.
00: 19: 4305 Et le groupe de résidus qui sont près du site de constriction semble influencer
00:19:5211 la stabilité de la protéine à l'état ouvert par rapport à l'état fermé du canal.
00: 19: 5808 Pour que les mutations de l'alanine de ces résidus modifient la sensibilité apparente au calcium
00:20:0525 du canal pour l'activation.
00:20:1122 Une caractéristique qui est connue depuis les années 80 est indiquée par les triangles bleus
00:20:2126 et les losanges rouges dans la relation courant-tension.
00:20:2719 Et c'est quand la concentration de calcium dans le cytosol est faible, le canal montre
00:20:3412 très forte dépendance à la tension.
00:20:3701 Mais quand la concentration de calcium est beaucoup plus élevée, il y a une relation courant-tension linéaire.
00:20:4313 Il y a très peu de dépendance à la tension.
00:20:4526 Notre récente étude, publiée cette année dans Nature. dans Neuron, donne un aperçu supplémentaire de la façon dont
00:20:5520 la chaîne fonctionne.
00:20:5802 Nous voyons que le canal a très probablement deux états ouverts différents.
00:21:0408 Lorsque le canal, ou chaque monomère, a un calcium lié, il est fortement dépendant du voltage,
00:21:1313 donc le canal est fermé sauf s'il y a dépolarisation.
00:21:1928 Et donc quand la membrane est dépolarisée à une valeur plus positive, nous voyons un courant instantané.
00:21:2705 Cela reflète cet état ouvert.
00:21:3122 Et physiologiquement, la signification de ce single. canal occupé seul est que
00:21:4400 ces canaux n'affecteront pas vraiment le potentiel membranaire au repos, mais ils
00:21:4925 moduler le potentiel synaptique excitateur et aussi le potentiel d'action.
00:21:5520 Parce que, pendant ces potentiels synaptiques ou potentiels d'action, il y aura dépolarisation.
00:22:0311 Maintenant, si nous regardons la courbe verte et la courbe bleue, nous voyons qu'avoir juste
00:22:1022 différents anions traversant le pore, l'activité du canal est différente.
00:22:1722 Et donc l'iodure aura un plus grand effet en potentialisant l'activité du canal par rapport
00:22:2508 au chlorure.
00:22:2713 C'est donc une forme de retour positif.
00:22:3104 Une fois que le canal est ouvert et que les anions traversent le pore,
00:22:3517 cela va réellement potentialiser l'activité du canal.
00:22:4013 Et puis nous voyons dans cette expérience de pince de tension avec dépolarisation prolongée,
00:22:4800 il y a une augmentation progressive de l'activité du canal.
00:22:5119 Et cela reflète l'occupation du deuxième site de liaison au calcium.
00:22:5703 Et lorsque le canal a les deux sites de liaison au calcium occupés, il passe à un autre
00:23:0414 conformation ouverte qui ne montre aucune dépendance à la tension.
00:23:0804 Et cette activité accrue est également physiologiquement importante.
00:23:1402 Ainsi, nous voyons dans des études récentes, dans ce cas l'enregistrement de neurones de l'olive inférieure,
00:23:2322 la suppression du canal chlorure activé par le calcium formé par TMEM16B modifiera la forme d'onde du potentiel d'action,
00:23:3122 la durée, et aussi la posthyperpolarisation.
00:23:3620 Et dans cet autre exemple, il s'agit d'un enregistrement à partir de neurones thalamocorticaux,
00:23:4403, cela montre qu'avec une dépolarisation prolongée et toute une série de potentiels d'action générés,
00:23:5314 cette dépolarisation prolongée et l'entrée de calcium pendant le potentiel d'action
00:24:0006 conduira à une fraction progressivement plus grande, ou à un plus grand nombre, de canaux chlorure activés par le calcium
00:24:1104 obtenant les deux sites de liaison du calcium occupés et entrant dans un état plus actif.
00:24:2126 Et cela conduira à une diminution progressive de la cadence de tir.
00:24:2716 Et c'est le phénomène connu sous le nom d'adaptation de fréquence de pointe.
00:24:3621 Cela montre que chez les mammifères, la famille TMEM16
00:24:4426 -- TMEM signifie protéine transmembranaire à fonction inconnue --
00:24:5101 nous savons que 16A et 16B forment des canaux chlorure activés par le calcium.
00:24:5608 C'était assez surprenant de voir que les fonctions des autres membres de la famille sont vraiment très diverses.
00:25:0406 Ce ne sont pas tous des canaux chlorure activés par le calcium.
00:25:0921 Lorsque nous descendons la liste, nous avons constaté que TMEM16C se comporte comme une sous-unité auxiliaire de
00:25:1715 un canal potassique, un canal potassique activé par le sodium.
00:25:2205 Donc, avoir. le canal a à la fois la sous-unité alpha et la sous-unité bêta, TMEM16C,
00:25:3019 et aura une plus grande sensibilité au sodium et également une plus grande stabilité.
00:25:3502 Ainsi, dans les neurones sensoriels des ganglions de la racine dorsale, dans le type sauvage, il y a
00:25:4309 beaucoup plus de ces canaux et des courants de potassium activés par le sodium plus importants que dans le TMEM.
00:25:5010 chez les animaux sans TMEM16C.
00: 25: 5513 Et le résultat final est que TMEM16C va augmenter l'excitabilité de ces neurones sensoriels
00:26:0419 et augmente également la sensibilité à la douleur de l'animal.
00:26:1203 Et un autre exemple est TMEM16F.
00:26:1424 Cela s'avère être associé, lié, à une maladie humaine qui est un trouble de la coagulation
00:26:2225 connu sous le nom de syndrome de Scott.
00: 26: 2516 Et la fonction de TMEM16F est requise pour l'activité de la scramblase lipidique activée par le calcium
00:26:3502 dans les cellules plaquettaires et autres types de cellules.
00:26:3904 Et le brouillage des lipides dans la bicouche lipidique permet aux lipides marqués en rouge,
00:26:4619 la phosphatidylsérine, à exposer à la surface cellulaire.
00:26:5112 Et cela sert de plate-forme d'atterrissage pour les facteurs tissulaires.
00:26:5611 Et cela conduit finalement à la production de thrombine et à la coagulation du sang.
00:27:0515 Et pour les autres membres, les fonctions seront probablement intrigantes mais assez différentes.
00:27:1208 Donc, ce sont toutes des questions encore ouvertes.
00:27:1512 Ainsi, pour cette étude de la famille TMEM16, Bjorn Schroeder a utilisé ces ovocytes axolotl pour
00:27:2600 clonage d'expression du canal.
00:27:2920 Et donc TMEM16A et B sont les canaux chlorure activés par le calcium.
00:27:3515 Fen Huang a fait l'étude de TMEM16C qui s'est avéré être une sous-unité auxiliaire d'un canal potassique.
00: 27: 4516 Andrew Kim et Huanghe Yang ont réalisé l'étude initiale de notre laboratoire sur TMEM16F qui est liée
00:27:5328 au trouble de la coagulation.
00:27:5514 Jason Tien, John Gilchrist, Mu He, Shengjie Feng et Chris Peters ont fait
00:28:0409 les études biophysiques et physiologiques les plus récentes, y compris l'étude cryo EM en collaboration
00:28:1207 avec Yifan Cheng.
00:28:1404 And several other UCSF colleagues, including Dan Minor, Charly Craik, and Michael Grabe.
00:28:2319 The pain study was done together with Allan Basbaum.
00:28:2811 And the bleeding disorder. you know, the blood coagulation study was done in collaboration
00:28:3614 with Shawn Coughlin.
00:28:3821 And all of this is a long-term collaboration with Yuh-Nung Jan.
00:28:4227 And the study was supported by Howard Hughes Medical Institute, NIH,
00:28:4927 and a number of postdoctoral fellowships.
00:28:5300 Thank you.

  • Part 1: Introduction to Ion Channels: A Close Look at the Role and Function of Potassium Channels

Receptor subunits and components

To date, seventeen nAChR subunits and five 5-HT3R subunits have been identified. The nAChR subunits include multiple α (α1−α10) and β subunits (β1−β4) as well as δ, γ, and ɛ subunits, and the 5-HT3R subunits include A, B, C, D, and E subtypes 17 . These subunits have been highly conserved through evolution and each single subunit has more than 80% amino acid identity across vertebrate species. The nAChR subunits can be divided into four subfamilies (I–IV) based on similarities in protein sequence, and the classification of 5-HT3R subunits is relatively simple 18 (Figure 3).

Subunits of the nAChRs and 5-HT3Rs.

The diversity in subunit composition may influence the characteristics of nAChRs and 5-HT3Rs, including their agonist sensitivity, channel kinetics, Ca 2+ permeability, assembly, interactions with chaperones, trafficking and cell localization 19,20,21,22,23 . Muscle-type nAChRs are composed of α1, β1, γ, and δ subunits in a 2:1:1:1 ratio or composed of α1, β1, δ and ɛ subunits in a 2:1:1:1 ratio. Neuronal-type receptors are homomeric or heteromeric combinations of twelve different nicotinic receptor subunits, α2−α10 and β2−β4, such as (α4)3(β2)2, (α4)2(β2)3, or (α7)5 24 . A functional 5-HT3 receptor may be composed of five identical 5-HT3A subunits (homopentameric) or a mixture of 5-HT3A and one of the other four 5-HT3B, 5-HT3C, 5-HT3D, and 5-HT3E subunits (heteropentameric) 25 .

The homomeric nAChR and 5-HT3Rs have five identical ligand binding sites located at the interface between two adjacent subunits 26 . Each heteromeric nAChR contains two agonist binding sites with different affinities. Although the subunit stoichiometry of the heteromeric 5-HT3Rs is not clearly studied, it was demonstrated that agonists bind to an interface between two adjacent 5-HT3A subunits in the heteromeric 5-HT3AB receptor 27 , which may explain why the 5-HT3A subunit is essential to form functional 5-HT3 récepteurs. Because the binding sites cooperate, all sites need to be occupied with agonist to fully activate the ion channel. Elucidation of the influence of subunit composition on ligand binding and channel function will be an important topic of future research on these two receptors.


Plant Physiology and Development

Canaux ioniques

Ion channels are integral membrane proteins. They span the phospholipid bilayer to form an aqueous pore through which ions cross the membrane. They can be distinguished from uniport carriers by their turnover rate. When a single ion channel is open, it can transport up to 10 million ions per second. This is several orders of magnitude greater than the turnover rate of a carrier protein. Ion channels are selective for the ions they pass, this selectivity being generated by a structure termed the selectivity filter situated at the mouth of the pore. In addition to the pore-forming subunit, some ion channels also have beta (regulatory) subunits. The activity of ion channels is regulated by gating mechanisms. These are generally controlled by changes in membrane potential, the binding of ligands, covalent modification or block by cytoplasmic solutes. Ion channels serve four basic functions: (1) to transport nutrients across membranes, (2) to accommodate osmotically significant fluxes over short periods, for example, during the closing of stomata or the movements of touch-sensitive plants, (3) to propagate signals along or across membranes, for example, the propagation of electrical signals via action potentials or of chemical signals (such as elicitors) via ligand-gated channels, (4) to maintain an optimal membrane potential or constant electrochemical gradient, which is important, for example, in controlling nutrient uptake by roots.


Voltage Gated

The majority of ion channels fall into two broad categories: voltage-gated ion channels (VGIC) and ligand-gated ion channels (LGIC). Members of the VGIC superfamily are usually closed at the resting potential of the cell. A change in the membrane potential causes conformational changes that result in the opening of the pore (voltage-dependent activation), which may be followed by a transitional conformational change (inactivation) to an inactivated state. 1 The VGIC superfamily includes calcium channels, chloride channels, potassium channels and sodium channels. Other, smaller categories exist, such as the vanilloid (TRP) receptors, the ATP-gated channels, the cyclic nucleotide-gated channels (CNG) and aquaporins (water channels).

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Aquaporin (Water)
Antibodies to Water Channels

Calcium
Antibodies to Calcium Channels
Calcium Channel Modulators

Chloride
Antibodies to Chloride Channels
Chloride Channel Modulators

Potassium
Antibodies to Potassium Channels
Potassium Channel Modulators

Sodium
Antibodies to Sodium Channels
Sodium Channel Modulators

Other Ion Channels
Antibodies to Other Ion Channels

Ion Exchangers and Co-Transporters
Ion Probes
Ionophores
Antibodies to Ion Pumps
Ion Pump Inhibitors


Meaning and definition of chemically-gated ion channels :

Specialized ion channels that open or close in response to a chemical stimulus.

For the term chemically-gated ion channels may also exist other definitions and meanings, the meaning and definition indicated above are indicative not be used for medical and legal or special purposes.

Source : SFU Text file : http://school.gogpg.com/Portals/1/Assess%20Well/Example%20Sampling%20Domains-Curriculum%20Specific.xls

Source web site :http://school.gogpg.com/

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Glossary of biology terms

Chemically-Gated Ion Channels

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Voltage-gated ion channels

Voltage-gated ion channels (VGICs) are responsive to changes in the local electrical membrane potential, and are critical for the function of excitable cells, such as neurons and muscle cells. VGICs are ion-selective, with separate channels identified for each of the major physiological ions- Na + , K + , Ca 2+ , Cl - . Each type of channel is a multimeric complex of subunits encoded by a number of genes. Subunit combinations vary in different tissues, with each combination having distinctive voltage dependence and cellular localization. Some VGICs are highly localized, such as the CatSper Ca channels, whose expression is restricted only to the principal piece of the sperm tail.

There are many drugs whose mechanism of action involves perturbation of VGIC activity. Some of the main classes of drugs are discussed below:

Calcium channel blockers (CCBs) -see also the topic 'Calcium channel blocking drugs' in the Cardiovascular system section of the Médicaments module

Calcium-channel blockers are smooth-muscle relaxors having a negative inotropic effect on the working myocardial cells of the atria and ventricles, with inhibition of Ca 2+ entry blunting the ability of Ca 2+ to serve as an intracellular messenger.

The dihydropyridine class of CCB drugs block activity of L-type calcium channels. Examples of this drug class are amlodipine, felodipine, isradipine, lacidipine, nicardipine, et nimodipine which are used in the treatment of hypertension. In comparison to phenylalkylamine class CCBs such as verapamil, the dihydropyridines are relatively vascular selective in their mechanism of action in lowering blood pressure.

Sodium channel blockers

Class III antiarrhythmics are primarily sodium channel blocking agents, and include the prescription medicines dronedarone et amiodarone hydrochloride.

Many local anaesthetic agents are also sodium channel blockers, and include lidocaine, bupivacaine, prilocaine, mepivacaine, tetracaine and ropivacaine. Mechanistically these drugs bind to an intracellular portion of voltage-gated sodium channels blocking sodium influx into nerve cells, which prevents depolarization. Without depolarization, no initiation or conduction of a pain signal can occur.

Some anticonvulsants (antiepileptic drugs or AEDs) work at least in part, by blocking sodium channels. By inhibiting sodium (and/or calcium) channel activity, AEDs act to reduce the release of excitatory glutamate which is elevated in epilepsy and may also reduce γ-aminobutyric acid (GABA) secretion.

Whilst not strictly ion channel inhibitors, proton-pump inhibitors also block ion transport across the membrane. In this case by irreversibly blocking the H + /K + ATPase transporter activity of the proton pump on the surface of gastric parietal cells. This action produces a pronounced and long-lasting reduction of gastric acid production. PPIs are the most potent inhibitors of acid secretion available, and have largely superseded histamine H2 receptor antagonists which have similar effects, but a different mode of action. Prescription PPIs include omeprazole, esomeprazole, pantoprazole, lansoprazole, et rabeprazole.

The Transient Receptor Potential (TRP) superfamily of channels are found in sensory receptor cells that are involved in heat sensation, taste, smell, touch, and osmotic and volume regulation.


8.2: Ligand-gated Ion Channel Receptors

  • Contributed by Kevin Ahern & Indira Rajagopal
  • Professor (Biochemistry and Biophysics) at Oregon State University


This type of swift response is seen, for example, in neuromuscular junctions, where muscle cells respond to a message from the neighboring nerve cell. The nerve cell releases a neurotransmitter signal into the synaptic cleft, which is the space between the nerve cell and the muscle cell it is "talking to". Examples of neurotransmitter signal molecules are acetylcholine and serotonin, shown in Figure 8.2.2.

Figure 8.2.2: Neurotransmetteur


When acetylcholine molecules are released into the synaptic cleft (the space between the pre- and post-synaptic cells) they diffuse rapidly till they reach their receptors on the membrane of the muscle cell. The binding of the acetylcholine to its receptor, an ion channel on the membrane of the muscle cell, causes the gate in the ion channel to open. The resulting ion flow through the channel can immediately change the membrane potential. This, in turn, can trigger other changes in the cell. The speed with which changes are brought about in neurotransmitter signaling is evident when you think about how quickly you remove your hand from a hot surface. Sensory neurons carry information to the brain from your hand on the hot surface and motor neurons signal to your muscles to move the hand, in less time than it took you to read this sentence!

Figure 8.2.3: Signaling across nerve cells


Phases of action potential & role of gated ion channels

1. All cells have a membrane potential however, only certain kinds of cells, including neurons and muscle cells, have the ability to generate changes in their membrane potentials. Collectively these cells are called excitable cells. The membrane potential of an excitable cell in a resting (unexcited) state is called the resting potential, and a change in the resting potential may result in an active electrical impulse.

2 Neurons have special ion channels, called the gated ion channels, that

ahoy the cell to change its membrane potential in response to stimuli the cell receives. If the stimulus opens a potassium channel, an increase in efflux of potassium will occur, and the membrane potential will become more negative. Such an increase in the electrical gradient across the membrane is called a hyperpolarization. If the channel opened by the stimulus is a sodium channel, an increased influx of sodium will occur, and the membrane potential will become .less negative. Such a reduction in the electrical gradient is called a depolarization. Voltage changes produced by stimulation of this type are called graded potentials because the magnitude of change (either hyperpolarization or depolarization) depends on the strength of the stimulus: A larger stimuls will open more channels and will produce a larger change in permeability.

  1. In an excitable cell, such as a neuron, the response to a depolarizing
    stimulus is graded with stimulus intensity only up to, a particular level of depolarization, called the threshold potential. If a depolarization reaches the threshold, a different type of response, called an action potential, will be triggered.
  2. The action potential is the nerve impulse. It is a nongraded all-or-none event, meaning that the magnitude of the action potential is independent of the strength of the depolarizing stimulus that produced it, provided the depolarization is sufficiently large to reach threshold. Once an action potential is triggered, the membrane potential goes through a stereotypical sequence of changes.
  3. During the depolarizing phase, the membrane polarity briefly reverses, with the interior of the cell becoming positive with respect to the outside. This is followed rapidly by a steep repolarizing phase, during which the membrane potential returns to its resting level. Fig. 2.5.
  4. There may also be a phase, called the undershoot, during which the membrane potential is more negative than the normal resting potential. The whole event is typically over within a few milliseconds.

Role of gated ion channelgein the action potential:

The action potential arises because the plasma membranes of excitable cells have special voltage-gated channels. These ion channels have gates that open and close in response to changes in membrane potential. Fig. 2.4, 2.5

Two types of voltage-gated channels contribute to the action potential: potassium channels and sodium channels.

Chaque potassium channel has , a single gate that is voltage-sensitive it is closed when resting and opens slowly in response to depolarization.

By contrast, each sodium channel has two voltage-sensitive gates

(i) an ‘activation gate, that is closed when resting and responds to depolarization by opening rapidly, et

(ii) an inactivation gate, that is open when resting and responds to depolarization by closing slowly.

In the membrane’s resting state, the inactivation gate is open but the activation gate is closed, so the channel does not allow Na + to enter the neuron. Upon

depolarization the activation gate opens quickly, causing an influx of Na, which depolarizes the membrane further, opening more voltage-gated sodium channels and causing still more depolarization. This inherently explosive process. example of positive feed back, continues until all the sodium channels at the stimulated site of the membrane are open.

Two factors underlie the rapid repolarizing phase of the action potential as membrane potential is returned to rest. First, the sodium channel inactivation gate, which is slow to respond to changes in voltage, has time to respond to depolarization by closing, returning sodium permeability to its low resting level. Second, potassium channels whose voltage-sensitive gates respond relatively slowly to depolarization, have had time to open. As a result, during repolarization, K + flows rapidly out of the cell, helping restore the internal negativity of the resting neuron. The potassium channel gates are also the main cause of the undershoot, or hyperpolarization, which follows the repolarizing phase. Instead of returning immediately to their resting position, these relatively slow-moving gates remain open during the undershoot, allowing potassium to keep flowing out of the neuron. The continued potassium outflow makes the membrane potential more negative. During the undershoot, both the activation gate and the inactivation gate of the sodium channel are closed. If a second depolarizing stimulus arrives during this period, it will be unable to trigger an action potential because the inacthiation gates have not had time to reopen after the preceding action potential. This period when the neuron is insensitive to depolarization is called the période réfractaire, and it sets the limit on the maximum rates at which action potentials can be generated. Fig. 2.6


Voir la vidéo: Potentiel daction (Décembre 2021).