Canal potassique

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Vue de dessus d'un canal potassique (PDB 1BL8) laissant passer un ion potassium (en violet)

En biologie cellulaire, les canaux potassiques sont le type le plus répandu de canal ionique et sont présents dans pratiquement tous les organismes vivants[1]. Ils forment des pores traversant les membranes cellulaires et sélectifs aux ions potassium. On les trouve dans la plupart des types de cellules et ils contrôlent un large éventail de fonctions cellulaires[2],[3].

Rôles[modifier | modifier le code]

Dans les cellules excitables comme les neurones, ils sont responsables des potentiels d'action et définissent le potentiel membranaire de repos.

Contribuant à la régulation de la durée du potentiel d'action dans le muscle cardiaque, le dysfonctionnement des canaux potassiques peut provoquer des arythmies mortelles.

Ils interviennent également dans la régulation des processus cellulaires tels que les sécrétions d'hormones (par exemple, la libération d'insuline par les cellules bêta dans le pancréas), leur mauvais fonctionnement pouvant entraîner des maladies comme le diabète.

Classes[modifier | modifier le code]

Il existe quatre grandes classes de canaux potassiques:

  • les canaux potassiques activés par le calcium - ouverts en réponse à la présence d'ions calcium (ou d'autres molécules activatrices).
  • les canaux potassiques à rectification interne -un courant facilite le passage vers l'intérieur de la cellule.
  • les canaux potassiques à quatre segments transmembranaires- sont constitutivement ouverts ou possèdent une haute activation basale, appelés aussi canaux potassiques de repos ou canaux de fuite, lorsqu'ils sont ouverts, ils permettent aux ions de potassium de traverser la membrane à une vitesse comparable à une diffusion dans de l'eau pure.
  • canaux potassiques dépendants du potentiel - sont des canaux ioniques voltage-dépendants qui s'ouvrent ou se ferment en réponse à des changements dans le potentiel transmembranaire.

Le tableau suivant présente une comparaison des principales classes de canaux de potassium avec des exemples représentatifs (pour une liste complète de canaux au sein de chaque classe, voir la page des classes respectives).

Classes de canaux potassiques, rôle et pharmacologie[4].
Classe Sous-classes Fonction Bloqueurs Activateurs
activés par le calcium
6T & 1P
  • inhibition following stimuli increasing intracellular calcium
  • 1-EBIO
  • NS309
  • CyPPA
à rectification interne
2T & 1P
  • recyclage et sécrétion de potassium des néphrons
  • Non sélectif: Ba2+, Cs+
  • aucun
  • mediate the inhibitory effect of many GPCRs
  • férmé quand la concentration en ATP iest suffisamment forte pour provoquer la sécrétion d'insuline.
à domaines en tandem
4T & 2P
dépendants du potentiel
6T & 1P

Voir aussi[modifier | modifier le code]

  • KCNK3, une protéine constituante d'un canal potassique à deux pores.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) J.T. Littleton, B. Ganetzky, « Ion channels and synaptic organization: analysis of the Drosophila genome », Neuron, vol. 26, no 1,‎ 2000, p. 35–43 (PMID 10798390, DOI 10.1016/S0896-6273(00)81135-6)
  2. (en) Bertil Hille, Ion channels of excitable membranes, Sunderland, Mass, Sinauer,‎ 2001, 3e éd. (ISBN 978-0-87893-321-1), « Chapter 5: Potassium Channels and Chloride Channels », p. 131–168
  3. (de) Jessell, Thomas M.; Kandel, Eric R.; Schwartz, James H., Principles of Neural Science, New York, McGraw-Hill,‎ 2000, 4th éd. (ISBN 978-0-8385-7701-1, LCCN 99044479), « Chapter 6: Ion Channels », p. 105–124
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  5. (en) Kobayashi T, Washiyama K, Ikeda K, « Inhibition of G protein-activated inwardly rectifying K+ channels by ifenprodil », Neuropsychopharmacology, vol. 31, no 3,‎ 2006, p. 516–24 (PMID 16123769, DOI 10.1038/sj.npp.1300844)
  6. a, b, c, d, e et f (en) Enyedi P, Czirják G, « Molecular background of leak K+ currents: two-pore domain potassium channels », Physiological Reviews, vol. 90, no 2,‎ 2010, p. 559–605 (PMID 20393194, DOI 10.1152/physrev.00029.2009)
  7. a, b, c, d, e et f (en) Lotshaw DP, « Biophysical, pharmacological, and functional characteristics of cloned and native mammalian two-pore domain K+ channels », Cell Biochemistry and Biophysics, vol. 47, no 2,‎ 2007, p. 209–56 (PMID 17652773, DOI 10.1007/s12013-007-0007-8)
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  20. (en) Patel AJ, Honoré E, Lesage F, Fink M, Romey G, Lazdunski M, « Inhalational anesthetics activate two-pore-domain background K+ channels », Nature Neuroscience, vol. 2, no 5,‎ 1999, p. 422–6 (PMID 10321245, DOI 10.1038/8084)
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