Récepteur AMPA

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Les récepteurs AMPA sont des récepteurs ionotropes activés par le glutamate. Ils sont spécifiquement activés par le $α$ -Amino-3-hydroxy-5-méthylisoazol-4-propionate (AMPA). Leur activation nécessite la présence d'un agoniste (le glutamate physiologiquement) et d'un co-ligand qui est physiologiquement la D-sérine libérée par les cellules gliales, mais qui peut être remplacée lors de l'expérimentation par la glycine. On les rencontre principalement dans la densité postsynaptique des synapses glutamatergiques, les plus abondantes du système nerveux central.

[modifier] Structure

Le récepteur AMPA est un hétérotétramère formé de quatre sous-unités. On considère habituellement que dans un récepteur AMPA on rencontre deux sous-unités différentes stoechiométriquement associées, la maturation du tétramère se faisant par association de deux homodimères dans la voie de sécrétion. Les sous-unités des récepteurs AMPA sont nommées GluR1, GluR2, GluR3 et GluR4 (parfois notées GluRA-D). Les récepteurs les plus abondants sont les formes GluR1/2 et GluR2/3.

Chaque sous-unité est constituée d'une queue aminoterminale extracellulaire, de trois hélices transmembranaires, d'une séquence hydrophobe constituant le pore du canal et d'une séquence carboxyterminale cytosolique. La partie extracellulaire du récepteur tétramérique est subdivisée en deux domaines appelés domaine de liaison au ligand et domaine aminoterminal.

Pour chaque sous-unité il existe des variants d'épissage portant sur la queue carboxyterminale et la dernière boucle extracellulaire. On distingue notamment des formes longues et des formes courtes. L'ARN messager de la sous unité GluR2 est la cible d'un phénomène d'édition de l'ARN Q586R, rendant la le canal imperméable au calcium, la forme non éditée, ou sans la sous-unité GluR2, étant perméable au calcium. Les sous-unités GluR2/3/4 subissement également une édition R743G. Certains variants d'épissage possèdent une séquence d'interaction avec les protéines à domaine PDZ, séquence constituant les quatre derniers acides aminés. Il s'agit de la séquence -SVKI pour Glur2/3. Les protéines intéragissant avec la séquence -SVKI sont PICK1 et GRIP/ABP, PICK1 étant capable d'interagir avec la forme phosphorylée sur la sérine de cette séquence.

Les récepteurs AMPA sont associés à une famille de protéines à quatre domaines transmembranaires, les TARP comprenant y-2 (stargazine), y-3, y-4, y-7 et y-8 susceptiblent d'intéragir avec des protéines MAGUK par des domaines PDZ. On pense que deux molécules de TARP sont associées à un récepteur tétramérique.

[modifier] Fonctionnement

Ses effets sont similaires au récepteur kaïnate. Une fois activé, il va déclencher l'ouverture d'un canal perméable au potassium et au sodium. Ainsi, le potassium sortira de la cellule alors que le sodium y entrera. Dans certain cas, il y a en plus, une entrée de calcium, cela dépendant de la structure de l'AMPA (plus particulièrement de la présence ou non d'une sous-unité GluR2 éditée). Ainsi, il permettra la dépolarisation de la membrane du neurone cible du glutamate.

Les récepteurs AMPA sont l'objet d'un trafic cellualire intense (exocytose, endocytose, mais aussi diffusion latérale à la membrane). La régulation de la quantité de récepteurs AMPA à la synapse est responsable dans de nombreux cas des phénomènes de plasticité synaptique.

[modifier] Références

Greger IH, Esteban JA, AMPA receptor biogenesis and trafficking, Curr Opin Neurobiol (2007)
Nakagawa, Cheng, Sheng,Walz, Three-dimensional structure of an AMPA receptor without associated stargazin/TARP proteins, Biol. Chem., Vol. 387, pp. 179–187, February 2006