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Biologie du transport membranaire

Cette équipe étudie les liens entre le transport de solutés, le métabolisme et la physiologie, avec un intérêt actuel pour les protéines impliquées dans les mouvements transmembranaires d'ammonium. L'ion ammonium (NH4+) est une molécule abondante sur terre, servant de source majeure d'azote chez les micro-organismes et les plantes. Chez les animaux, l’ammonium est cependant surtout décrit comme un produit métabolique cytotoxique. Des voies sophistiquées de détoxication et d’élimination de l’ammonium empêchent son accumulation excessive. L’hyperammoniaemie, rencontrée par exemple lors d’une insuffisance hépatique, a des effets préjudiciables sur la fonction du système nerveux central, menant à des symptômes neurologiques graves et au décès dans les cas les plus aigus. Mais en parallèle à ses effets cytotoxiques, l’ammonium joue également un rôle essentiel dans la régulation du pH sanguin. La production rénale d'ammonium et son excrétion dans l'urine constitue un processus capital dans l’élimination de l’excès d’acide. Le rôle critique du rein dans d'élimination d’acide est illustré par une variété de syndromes d'acidose tubulaire, l’acidose métabolique chronique représentant un facteur de risque de mortalité.

En dépit du rôle potentiellement important que des systèmes de transport spécifiques de l’ammonium pourraient jouer dans l'influx comme dans l'efflux de ce composé, il était supposé et enseigné depuis les années 1940 que le transport transmembranaire d'ammonium est effectué uniquement par diffusion passive de la forme neutre NH3. En utilisant la levure comme modèle d’étude, nous avons identifié et caractérisé des protéines de transport spécifiques de l’ammonium, définissant une nouvelle famille très conservée depuis les micro-organismes jusqu’aux invertébrés. Nous avons ensuite montré que les facteurs Rhésus des mammifères (Rh) appartiennent à cette nouvelle famille 'Mep-Amt-Rhésus'.

Les études en cours au laboratoire visent à identifier des connexions reliant une dysfonction de protéines Mep-Amt-Rhésus à des maladies humaines. La caractérisation in vivo du rôle des protéines Mep-Amt-Rhésus dans la physiologie de la souris et de la levure, utilisées comme organismes modèles, est étroitement couplée à une analyse moléculaire des mécanismes de transport et de régulation de ces systèmes de transport d’ammonium.

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