Le potentiel technologique des canaux d'ions
Les canaux d'ions ligand-dépendants (LGIC, de l'anglais ligand-gated ion channel) sont des récepteurs spécialisés qui, en réponse à certains stimuli, forment un pore transmembranaire et permettent la migration des ions entre l'espace extra- et intracellulaire. La recherche au fil des années a permis une caractérisation étendue de la fonction des LGIC notamment dans la signalisation neurale. En revanche, on dispose d'informations limitées sur les grandes familles de LGIC microbiens (m-LGIC) d'un point de vue génétique et fonctionnel. Afin d'exploiter le potentiel technologique des m-LGIC, le projet MIC-SN (Microbial ion channels for synthetic neurobiology), financé par l'UE, a effectué une caractérisation systématique de leur diversité. L'objectif à long terme était de les utiliser comme outils biotechnologiques pour contrôler les signaux biologiques ou comme cibles de nouveaux agents antimicrobiens. D'un point de vue biotechnologique, les m-LGIC se sont avérés impropres à une utilisation dans les cellules mammifères. Néanmoins, les chercheurs ont pu obtenir l'expression fonctionnelle du LGIC de la plante Arabidopsis thaliana dans les cellules humaines. Ce récepteur a présenté toutes les propriétés souhaitées qui permettraient de contrôler des cellules nerveuses mammifères avec les biomolécules orthogonales. La signalisation LGIC aberrante des cellules nerveuses pouvant résulter en des dysfonctionnements importants, la manipulation orthogonale des signaux électriques neuronaux pourrait servir à traiter les maladies neurologiques comme l'épilepsie. Par ailleurs, les LGIC pourraient ouvrir la voie à de nouveaux agents qui ciblent les microbes menaçant la santé et l'agriculture.
Mots‑clés
Canaux d'ions activés par les ligands, signalisation neurale, biotechnologie, agents antimicrobiens, Arabidopsis thaliana, épilepsie
