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 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).
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).
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.
Ligand (biologie)300px|vignette|droite|Myoglobine en bleu lié à son ligand hème en orange. En biologie, un ligand (du latin ligandum, liant) est une molécule qui se lie de manière réversible à une macromolécule ciblée, protéine ou acide nucléique, jouant en général un rôle fonctionnel : stabilisation structurale, catalyse, modulation d'une activité enzymatique, transmission d'un signal. Ce terme, très utilisé pour l'étude de protéines, désigne les molécules qui interagissent avec la protéine de manière non-covalente et spécifique et qui jouent un rôle dans ses fonctions.
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.
Ligand binding assayA ligand binding assay (LBA) is an assay, or an analytic procedure, which relies on the binding of ligand molecules to receptors, antibodies or other macromolecules. A detection method is used to determine the presence and extent of the ligand-receptor complexes formed, and this is usually determined electrochemically or through a fluorescence detection method. This type of analytic test can be used to test for the presence of target molecules in a sample that are known to bind to the receptor.
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.
ÉlectrophysiologieL'électrophysiologie (du grec el, elektron, el, physis, nature, et -el, -logia, étude) est l'étude des phénomènes électriques et électrochimiques qui se produisent dans les cellules ou les tissus des organismes vivants et, en particulier, dans les neurones et les fibres musculaires et chez les plantes sensitives (étudiées depuis le début du siècle de ce point de vue, dont par Jagadish Chandra Bose). Elle implique la mesure de différences de tensions ou de courants électriques à différentes échelles biologiques, du canal ionique isolé, jusqu'à des organes entiers, comme le cœur.
Patch-clampvignette|Enregistrement (picoAmpère en fonction du temps) d'un patch-clamp montrant les passages entre deux états de conductance d'un canal ionique : fermé (ligne du haut) et ouvert (ligne du bas). Patch-clamp est un terme anglais désignant une technique électrophysiologique d'enregistrement des courants ioniques transitant à travers les membranes cellulaires. Cette technique consiste à mettre en continuité électrique une micro-pipette en verre (diamètre de contact de l'ordre de 1 μm) remplie d'une solution ionique de composition définie avec la membrane d'une cellule vivante isolée.
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.
Patch-sequencingPatch-sequencing (patch-seq) is a method designed for tackling specific problems involved in characterizing neurons. As neural tissues are one of the most transcriptomically diverse populations of cells, classifying neurons into cell types in order to understand the circuits they form is a major challenge for neuroscientists. Combining classical classification methods with single cell RNA-sequencing post-hoc has proved to be difficult and slow.
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).
Binding siteIn biochemistry and molecular biology, a binding site is a region on a macromolecule such as a protein that binds to another molecule with specificity. The binding partner of the macromolecule is often referred to as a ligand. Ligands may include other proteins (resulting in a protein-protein interaction), enzyme substrates, second messengers, hormones, or allosteric modulators. The binding event is often, but not always, accompanied by a conformational change that alters the protein's function.
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.
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.
Ligand (chimie)Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique). L'interaction métal/ligand est du type acide de Lewis/base de Lewis. La liaison ainsi formée est nommée « liaison covalente de coordination ».
Contraction musculaireLa contraction musculaire résulte de la contraction coordonnée de chacune des cellules du muscle. Il existe quatre phases au cours de la contraction d'une cellule musculaire « type » : l'excitation ou la stimulation qui correspond à l'arrivée du message nerveux sur la fibre musculaire ; le couplage excitation-contraction qui regroupe l'ensemble des processus permettant de transformer le signal nerveux reçu par la cellule en un signal intracellulaire vers les fibres contractiles ; la contraction proprement dite ; la relaxation qui est le retour de la cellule musculaire à l'état de repos 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.
