Présentation de l'AQP4
L'aquaporine 4 est une protéine transmembranaire d’une
taille de 35 kDa caractérisée par 6 domaines transmembranaires et des
extrémités C- et N-terminale situées dans la partie cytoplasmique de la
cellule. Elle a une longueur de 323 acides aminés.
Ces 323 acides aminés forment un complexe tridimensionnel réparti au sein de la membrane plasmique, du cytosol ou du milieu extra cellulaire selon le tableau suivant :
Chaque domaine transmembranaire est formé d’une chaîne
peptidique en hélice Alpha (double hélice droite). Elles présentent
une symétrie inverse autour de deux motifs NPA chacun composé de 3 acides
aminés, l’Asparagine, la Proline et l’Alanine. Ces deux structures peptidiques
s’associent pour former au sein de la bicouche lipidique une voie de passage
des molécules d’eau, à l’image d’un sablier qui laisse passer les grains de
sable dans sa partie la plus étroite. Un globule rouge compte environ 200 000 aquaporines sur sa membrane !
Ces 323 acides aminés forment un complexe tridimensionnel réparti au sein de la membrane plasmique, du cytosol ou du milieu extra cellulaire selon le tableau suivant :
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| Formation du "complexe sablier " ,voie de passage des molécules d'eau.
PKA : Protéine Kinase A , responsable de la régulation des métabolismes du glycogène, des sucres et des lipides. ( Cours : Enzymes BCPST1)
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Structure tridimensionnelle de l'AQP4
L'aquaporines 4, comme le reste des aquaporines,facilite le transport passif des molécules d'eau du milieu extérieur vers le cytosol et réciproquement du cytosol vers le milieu extérieur. Ce sont des protéines de transport qui s'assemblent en tétrahomomères, formant ainsi 4 pores couplés (cf figure ci dessous).
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| Structure tridimensionnelle de l'AQP4 |
Le canal n'est pas perméable aux ions et forme ainsi un filtre laissant passer uniquement les molécules d'eau :
- Les deux extrémités, vestibules intérieur et extérieur, portent des charges négatives (groupe COO- ) qui s'opposent au passage des cations.
- Le pore (le filtre sélectif) est chargé positivement et s'oppose donc au passage des anions.
Expression de l'AQP4
Le gène exprimant les aquaporines 4 est localisé sur le chromosome 18, au niveau du locus 18q11.2 . Il va des paires de bases 24432008 à 24445716.
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| Localisation du gène AQP4 codant pour l'expression de l'aquaporine 4 sur le chromosome 18 |
Ce gène comprend 4 exons :
- Le premier, très long, code pour la moitié N terminale de la protéine.
- Les 3 autres codent pour la moitié C terminale.
Deux
variantes de transcription/épissage codant pour les isoformes distinctes ont
été trouvées pour ce gène. L’isoforme 1 contenant 4 exons et l'isoforme 2 contenant 5 exons.
Localisation des AQP4 dans l'organisme humain
L’aquaporine 4 est surtout présente dans le cerveau, et plus particulièrement
dans les cellules gliales en contact avec les capillaires sanguins.
Cas surprenant, sa
perméabilité hydrique n’est pas sensible aux agents mercuriques contrairement aux autres aquaporines.
L’aquaporine 4 a aussi été retrouvée dans la
trachée, le coeur, le poumon, les muscles squelettiques, l’œil et dans le rein, essentiellement dans les membranes
basolatérales des cellules épithéliales. Dans le cas de la trachée et du canal
collecteur rénal, elle est co-localisée avec l’aquaporine 3 dans les mêmes
membranes bien que la régulation de leur expression semble différer.
Cette aquaporine contribue aux échanges d'eau au sein des cellules épithéliales et donc à la régulation essentielle de l'équilibre hydrique.
Tableau récapitulatif de la localisation de l'aquaporine 4 dans les cellules spécifiques
Localisation
de l’AQP 4
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Types
de cellules concernées
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Système nerveux central
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Cellules gliales (épendymocytes,
astrocytes), cellules de Purkinje du cervelet, cellules magnocellulaires de l'hypothalamus
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Muscle
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Sarcolemme des cellules des muscles
squelettiques
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Trachée
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Membranes basolatérales des cellules
épithéliales
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Poumons
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Membranes basolatérales des pneumocytes
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Œil
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Nerf optique, cellules ganglionnaires de la rétine
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Oreille interne
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Sac
endo-lymphatique
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Rein
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Membranes
basolatérales des tubes collecteurs
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Estomac
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Cellules pariétales
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Sources :
sources :
RépondreSupprimerhttp://www.cellbiol.net/home/index.php
http://www.univ-montp1.fr/recherche/unites_de_recherche/physiologie_medecine_experimentale_du_caeur_et_des_muscles_inserm_u1046/equipes_teams/pour_en_savoir_plus_more_details/aquaporine_4