Transporteur membranaire | EPFL Graph Search

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vignette|Schéma d'un transporteurs membranaires. Les transporteurs membranaires sont des protéines transmembranaires qui permettent le transport membranaire des métabolites. Ils ont deux propriétés principales : être sélectifs et être contrôlés de façon très fine. La membrane cellulaire est imperméable aux molécules hydrophiles. Ceci permet d'éviter à la cellule de perdre son contenu et permet de séparer l'intérieur de l'extérieur. Mais les réactions chimiques se déroulent pour la plupart en solution aqueuse et les transporteurs permettent de traverser la membrane pour atteindre l'endroit où ils seront utilisés. Il en existe deux grandes catégories : les canaux et les pompes. canal ionique Les protéines-canal assurent un transport passif de molécules à travers la membrane. Le passage des molécules à travers un canal suit les lois de la diffusion. Cependant elles peuvent être plus ou moins sélectives. Elles peuvent aussi se fermer et s'ouvrir en fonction de différents stimuli (électrique, chimique, mécanique, etc.). Elles jouent un rôle important dans la définition du potentiel de membrane, la sensibilité de certaines cellules à certains signaux extérieurs... Les pompes se différencient des canaux par le fait que ce n'est plus le gradient électrochimique des molécules qui assure le mouvement ionique mais le couplage du transport à une réaction enzymatique exergonique, comme l'hydrolyse de l'ATP (ATPase membranaire). Le mouvement de la molécule devient donc unidirectionnel et peut même se produire contre le gradient électrochimique. La molécule se concentre donc ou au contraire est totalement éliminée de la cellule. Le transport est ici actif et non plus passif comme pour les canaux. Le transporteur le plus connu est la pompe sodium-potassium qui expulse trois ions sodium et fait entrer deux ions potassium pour chaque molécule d'ATP hydrolysée. Ce transporteur est très important dans la cellule car il assure la création et le maintien du gradient électrochimique membranaire et est indirectement à l'origine de la plupart des mouvements transmembranaire.

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In animals, cell-matrix adhesions are essential for cell migration, tissue organization, and differentiation, which have central roles in embryonic development [1-6]. Integrins are the major cell surface adhesion receptors mediating cell-matrix adhesion in animals. They are heterodimeric transmembrane proteins that bind extracellular matrix (ECM) molecules on one side and connect to the actin cytoskeleton on the other [7]. Given the importance of integrin-mediated cell-matrix adhesion in development of multicellular animals, it is of interest to discover when and how this machinery arose during evolution. Comparative genomic analyses have shown that core components of the integrin adhesome pre-date the emergence of animals [8-11]; however, whether it mediates cell adhesion in non-metazoan taxa remains unknown. Here, we investigate cell-substrate adhesion in Capsaspora owczarzaki, the closest unicellular relative of animals with the most complete integrin adhesome [11, 12]. Previous work described that the life cycle of C. owczarzaki (hereafter, Capsaspora) includes three distinct life stages: adherent; cystic; and aggregative [13]. Using an adhesion assay, we show that, during the adherent life stage, C. owczarzaki adheres to surfaces using actin-dependent filopodia. We show that integrin b2 and its associated protein vinculin localize as distinct patches in the filopodia. We also demonstrate that substrate adhesion and integrin localization are enhanced by mammalian fibronectin. Finally, using a specific antibody for integrin b2, we inhibited cell adhesion to a fibronectin-coated surface. Our results suggest that adhesion to the substrate in C. owczarzaki is mediated by integrins. Wethus propose that integrin-mediated adhesion pre-dates the emergence of animals.

CELL PRESS2020

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Pierre Magistretti, Franz-Karl Reinhart, Jean-Daniel Ganière, Luc Pellerin

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Transporteur membranaire

Membrane plasmique

La membrane plasmique, également appelée membrane cellulaire, membrane cytoplasmique, voire plasmalemme, est une membrane biologique séparant l'intérieur d'une cellule, appelé cytoplasme, de son environnement extérieur, c'est-à-dire du milieu extracellulaire. Cette membrane joue un rôle biologique fondamental en isolant la cellule de son environnement.

Potentiel électrochimique de membrane

Toute cellule biologique est entourée d'une membrane dite membrane plasmique. Cette membrane est relativement imperméable aux espèces électriquement chargées telles que les ions et aux molécules qui peuvent participer à l'activité électrochimique (molécules polaires) telles que l'eau. Elle présente ainsi une grande résistance électrique et forme en quelque sorte un dipôle (comme un condensateur). Grâce à ces propriétés, la membrane sépare en deux compartiments étanches l'intérieur de la cellule, le cytoplasme, de l'extérieur de la cellule, le milieu extracellulaire.

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