MEMBRANES CELLULAIRES (DYNAMIQUE DES)

Le modèle de Danielli et Davson se révèle très vite insuffisant. En elle-même, dans les modèles in vitro, la bi-couche lipidique est en effet imperméable, elle ne laisse passer que les gaz et quelques substances hydrophobes. Or la cellule échange avec le milieu extérieur des centaines de molécules diverses nécessaires à la vie cellulaire. Comment le glucose traverse-t-il la membrane ? Comment la différence de concentration en ions sodium (Na⁺) et potassium (K⁺) entre les deux milieux est-elle maintenue ? Comment l'influx nerveux traverse-t-il les synapses des neurones ? Comment les hormones peuvent-elles agir sur le métabolisme cellulaire ? Dans tous ces cas, la spécificité de ces actions ne peut être assurée que par des protéines. Comment concilier la nécessaire imperméabilité avec la nécessité des échanges et donc la présence de protéines fonctionnelles dans les membranes ? Le modèle proposé par Nicholson et Singer en 1972 résout presque parfaitement ces propositions contradictoires en apparence. Dans ce modèle, la double couche héberge certes des protéines hydrophobes insérées dans la membrane, mais surtout des protéines dont une partie est hydrophile et l'autre hydrophobe. Ce sont ces protéines qui assurent les fonctions spécifiques d'échange d'information et de substances. Certaines sont simplement pourvues d'une queue hydrophobe qui pénètre plus ou moins profondément la double couche. D'autres traversent la membrane : leur domaine extracellulaire hydrophile, presque toujours modifié par des glucides complexes, est exposé au milieu extérieur ; il est greffé sur une région hydrophobe, longue de 30 acides aminés environ, qui permet l'insertion stable de la molécule dans la membrane. Cette région hydrophobe est verrouillée sur la face interne par une courte séquence fortement hydrophile et est, elle-même, suivie par une région hydrophile qui plonge [...]