Voltage-gated ion channels are a class of transmembrane proteins that form ion channels that are activated by changes in the electrical membrane potential near the channel. The membrane potential alters the conformation of the channel proteins, regulating their opening and closing. Cell membranes are generally impermeable to ions, thus they must diffuse through the membrane through transmembrane protein channels. They have a crucial role in excitable cells such as neuronal and muscle tissues, allowing a rapid and co-ordinated depolarization in response to triggering voltage change. Found along the axon and at the synapse, voltage-gated ion channels directionally propagate electrical signals. Voltage-gated ion-channels are usually ion-specific, and channels specific to sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca2+), and chloride (Cl−) ions have been identified. The opening and closing of the channels are triggered by changing ion concentration, and hence charge gradient, between the sides of the cell membrane.
Voltage-gated ion channels are generally composed of several subunits arranged in such a way that there is a central pore through which ions can travel down their electrochemical gradients. The channels tend to be ion-specific, although similarly sized and charged ions may sometimes travel through them. The functionality of voltage-gated ion channels is attributed to its three main discrete units: the voltage sensor, the pore or conducting pathway, and the gate. Na+, K+, and Ca2+ channels are composed of four transmembrane domains arranged around a central pore; these four domains are part of a single α-subunit in the case of most Na+ and Ca2+ channels, whereas there are four α-subunits, each contributing one transmembrane domain, in most K+ channels. The membrane-spanning segments, designated S1-S6, all take the form of alpha helices with specialized functions. The fifth and sixth transmembrane segments (S5 and S6) and pore loop serve the principal role of ion conduction, comprising the gate and pore of the channel, while S1-S4 serve as the voltage-sensing region.
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Presentation of selected signalling pathways with emphasis on both the mechanism of action of the molecules involved, molecular interactions and the role of their spatio-temporal organization within t
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En biologie cellulaire, les canaux potassiques constituent le type le plus répandu de canal ionique et sont présents dans pratiquement tous les organismes vivants. Ils forment des pores traversant les membranes cellulaires et sont sélectifs aux ions potassium. On les trouve dans la plupart des types de cellules et ils contrôlent un large éventail de fonctions cellulaires. Dans les cellules excitables comme les neurones, ils sont responsables des potentiels d'action et définissent le potentiel membranaire de repos.
Un canal sodium, ou sodique, est un canal ionique spécifique aux ions sodium. Il en existe de plusieurs types. Le premier à avoir été décrit est le canal sodique du potentiel d'action, responsable entre autres de la dépolarisation du neurone et du myocyte, de la propagation du signal nerveux et de la propagation de l'activation électrique du myocarde. thumb|Vue schématique du canal sodique La sous-unité Alpha constituée de quatre domaines et formant le pore central du canal ainsi que ses deux sous-unités béta Il faut différencier les canaux sodium stricts des canaux perméants aux cations, c’est-à-dire principalement sodium et potassium.
thumb|400px|Synapse entre deux neurones. La synapse (du grec , « contact, point de jonction », dérivé de , « joindre, connecter ») est une zone de contact fonctionnelle qui s'établit entre deux neurones, ou entre un neurone et une autre cellule (cellules musculaires, récepteurs sensoriels...). Elle assure la conversion d'un potentiel d'action déclenché dans le neurone présynaptique en un signal dans la cellule postsynaptique. On estime, pour certains types cellulaires (par exemple cellule pyramidale, cellule de Purkinje.
Explore le regroupement dans les réseaux de neurosciences silico, la définition de l'espace et le traitement des données rares pour reconstruire les régions du cerveau.
Explore la structure et la fonction des canaux ioniques, leur classification, leur perméabilité membranaire et leur rôle dans les activités monocellulaires.
Nonlinear photoluminescence (N-PL) is a broadband photon emission arising from a nonequilibrium heated electron distribution generated at the surface of metallic nanostructures by ultrafast pulsed laser illumination. N-PL is sensitive to surface morphology ...
Transmembrane protein 16 F (TMEM16F) is a Ca2+-activated homodimer which functions as an ion channel and a phospholipid scramblase. Despite the availability of several TMEM16F cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structures, the mechanism of activation ...
With the capabilities such as single-photon detection, time stamping and high-speed acquisition, time-resolved imaging based on single-photon avalanche diode (SPAD) detectors has found significant applications across diverse domains, including but not limi ...