Récepteur nicotiniqueLe récepteur nicotinique de l’acétylcholine est un récepteur ionotrope perméable aux ions sodium ainsi qu'aux ions potassium (canal cationique non spécifique), sensible à l'acétylcholine. Il tient son nom de l'un de ses agonistes, la nicotine, par opposition aux récepteurs muscariniques (récepteurs métabotropes). Il fait partie de la super-famille des récepteurs-canaux nicotinoïdes.
Récepteur muscariniquethumb|Schéma d'un récepteur muscarinique. Un récepteur muscarinique est un récepteur métabotrope qui lie l'acétylcholine libérée dans le milieu extracellulaire. Les récepteurs muscariniques présentent : M1, M2, M3, M4 et M5. Cette liaison entraîne soit une inhibition de l'adénylate cyclase, ce qui diminue la concentration intracellulaire en AMP cyclique, soit une activation de la phospholipase C (PLC), provoquant une augmentation de la concentration intracellulaire de diacylglycérol (DAG) et d'inositol triphosphate (IP3).
AcétylcholineL'acétylcholine, abrégée en ACh, est un neurotransmetteur qui joue un rôle important aussi bien dans le système nerveux central, où elle est impliquée dans la mémoire et l'apprentissage, que dans le système nerveux périphérique, notamment dans l'activité musculaire et les fonctions végétatives. L'acétylcholine est un ester produit par l'enzyme choline acétyltransférase à partir de l'acétyl-CoA dont l'action est médiée par les récepteurs nicotiniques et muscariniques.
Récepteur cholinergiquevignette|Hétéropentamère de récepteur acétylcholine nicotinique de Torpedo marmorata (). Dans le système cholinergique, les récepteurs cholinergiques sont des protéines transmembranaires capables de lier l'acétylcholine libérée dans le milieu extracellulaire, et d'induire par la suite un signal à l'intérieur du cytoplasme. Ce sont des récepteurs membranaires sans activité enzymatique de type canal ionique. Il en existe plusieurs types, dont : récepteur nicotinique (récepteur ionotrope) ; récepteur muscarinique (récepteur métabotrope).
Alpha-5 nicotinic acetylcholine receptorThe alpha-5 nicotinic acetylcholine receptor (α5 nAChR) also known as the α5 receptor is a type of ligand gated nicotinic acetylcholine receptor involved in pain regulation. One of the 5 transmembrane subunits of this receptor is the α5 subunit and is transcribed by the CHRNA5 gene. This receptor is commonly associated with nicotine addiction, immunotherapy, cancer, pain and attention. There are two major classes of acetylcholine receptors: nicotinic receptors, which bind to exogenous nicotine, and muscarinic receptors, which bind exogenous muscarine.
Récepteur ionotropeUn récepteur ionotrope sensible à un ligand est une protéine membranaire qui ouvre un canal ionique grâce à la liaison d'un messager chimique ou neurotransmetteur. Ils sont généralement sélectifs à un type d'ions tels que Na+, K+, Ca2+ ou Cl−. Ils sont localisés au niveau des synapses, où ils convertissent de manière extrêmement rapide un message pré-synaptique chimique (neurotransmetteur) en message post-synaptique électrique. Les récepteurs ionotropes s'opposent aux récepteurs métabotropes, qui eux ne possèdent pas de canaux ioniques.
Nicotinic agonistA nicotinic agonist is a drug that mimics the action of acetylcholine (ACh) at nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs). The nAChR is named for its affinity for nicotine. Examples include nicotine (by definition), acetylcholine (the endogenous agonist of nAChRs), choline, epibatidine, lobeline, varenicline and cytisine. Nicotine has been known for centuries for its intoxicating effect. It was first isolated in 1828 from the tobacco plant by German chemists Posselt and Reimann.
Potentiel électrochimique de membraneToute 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.
Canal sodiumUn 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.
Canal tensiodépendantLes canaux tensiodépendants sont des canaux ioniques spécialisés qui s'ouvrent ou se ferment en réponse à une variation du potentiel de membrane. Les termes canal dépendant du voltage ou canal voltage dépendant, inspirés de la terminologie anglo-saxonne (voltage-dependant calcium channel), sont très souvent utilisés. L'adjectif tensiodépendant, proposé si récemment qu'il n'est même pas accessible par l'interrogation de NGramViewer (corpus de 2019), contrairement à dépendant du voltage ou dépendant du potentiel, est regrettable : en effet, il induit une confusion avec des canaux sensibles à la tension pris dans le sens d'étirement (stretch operated caclum channels).
Protéine transmembranaireUne protéine est dite transmembranaire lorsqu’elle traverse au moins une fois entièrement la membrane cellulaire. Il existe donc trois environnements de composition différente en contact avec la protéine : le milieu extracellulaire, les lipides de la membrane, le cytosol. Chacun de ces trois environnements a une influence sur la structure de la protéine. Les acides aminés qui composent la partie transmembranaire sont hydrophobes tandis que les acides aminés qui composent les parties extracellulaire et intracytosolique sont hydrophiles.
Voltage-gated calcium channelVoltage-gated calcium channels (VGCCs), also known as voltage-dependent calcium channels (VDCCs), are a group of voltage-gated ion channels found in the membrane of excitable cells (e.g., muscle, glial cells, neurons, etc.) with a permeability to the calcium ion Ca2+. These channels are slightly permeable to sodium ions, so they are also called Ca2+-Na+ channels, but their permeability to calcium is about 1000-fold greater than to sodium under normal physiological conditions.
Canal potassique voltage-dépendantVoltage-gated potassium channels (VGKCs) are transmembrane channels specific for potassium and sensitive to voltage changes in the cell's membrane potential. During action potentials, they play a crucial role in returning the depolarized cell to a resting state. Alpha subunits form the actual conductance pore. Based on sequence homology of the hydrophobic transmembrane cores, the alpha subunits of voltage-gated potassium channels are grouped into 12 classes. These are labeled Kvα1-12.
Hyperpolarization (biology)Hyperpolarization is a change in a cell's membrane potential that makes it more negative. It is the opposite of a depolarization. It inhibits action potentials by increasing the stimulus required to move the membrane potential to the action potential threshold. Hyperpolarization is often caused by efflux of K+ (a cation) through K+ channels, or influx of Cl– (an anion) through Cl– channels. On the other hand, influx of cations, e.g. Na+ through Na+ channels or Ca2+ through Ca2+ channels, inhibits hyperpolarization.
Canal ioniqueUn canal ionique est une protéine membranaire qui permet le passage à grande vitesse d'un ou plusieurs ions. Il existe de nombreux types de canaux ioniques. Ils peuvent être sélectivement perméables à un ion tel que le sodium, le calcium, le potassium ou l'ion chlorure, ou bien à plusieurs ions à la fois. Les canaux ioniques sont présents dans la membrane de toutes les cellules. Ils ont un rôle central dans la physiologie des cellules excitables comme les neurones ou les cellules musculaires et cardiaques.
DépolarisationLa dépolarisation d'une cellule désigne le passage transitoire du potentiel de membrane d'une valeur négative, dite de repos, vers une valeur positive. On parle de dépolarisation notamment pour les cellules excitables (neurone, cellule musculaire...) par l’implication physiologique des variations de potentiel membranaire dans le fonctionnement du système nerveux. De façon générale, toute cellule est dépolarisable, bien que physiologiquement, seuls les neurones, les cellules musculaires et les cellules de certaines glandes se dépolarisent dans leur environnement physiologique.
Plaque motriceLa plaque motrice est une zone spécialisée de la membrane des cellules musculaires squelettiques comprenant des récepteurs cholinergiques. Elle fait partie de la jonction neuromusculaire et permet la réception de l’acétylcholine, neurotransmetteur libéré par le motoneurone dans la fente synaptique. À l'entrée d'un muscle, le motoneurone se ramifie et forme une terminaison axonale accolée à la fibre musculaire qu'il innerve. La terminaison axonale et la plaque motrice constituent ensemble la jonction neuromusculaire.
Cyclic nucleotide–gated ion channelCyclic nucleotide–gated ion channels or CNG channels are ion channels that function in response to the binding of cyclic nucleotides. CNG channels are nonselective cation channels that are found in the membranes of various tissue and cell types, and are significant in sensory transduction as well as cellular development. Their function can be the result of a combination of the binding of cyclic nucleotides (cGMP and cAMP) and either a depolarization or a hyperpolarization event.
Chloride channelChloride channels are a superfamily of poorly understood ion channels specific for chloride. These channels may conduct many different ions, but are named for chloride because its concentration in vivo is much higher than other anions. Several families of voltage-gated channels and ligand-gated channels (e.g., the CaCC families) have been characterized in humans. Voltage-gated chloride channels perform numerous crucial physiological and cellular functions, such as controlling pH, volume homeostasis, transporting organic solutes, regulating cell migration, proliferation, and differentiation.
Voltage clampThe voltage clamp is an experimental method used by electrophysiologists to measure the ion currents through the membranes of excitable cells, such as neurons, while holding the membrane voltage at a set level. A basic voltage clamp will iteratively measure the membrane potential, and then change the membrane potential (voltage) to a desired value by adding the necessary current. This "clamps" the cell membrane at a desired constant voltage, allowing the voltage clamp to record what currents are delivered.
