Symport

Définition

Un symport est un mécanisme de transport actif de protéines à travers une membrane dans lequel deux molécules différentes se déplacent dans la même direction. Souvent, une molécule peut remonter un gradient électrochimique parce que le mouvement de l'autre molécule est plus favorable. Si le symport (transport) est le mécanisme, le symporteur (transporteur) est la protéine de transport du symport. Deux autres mécanismes existent avec l'uniport et l'antiport.

Les uniport, symport et antiport :

Les mécanismes de transport actif des protéines sont de trois types : uniport, symport ou antiport. Les symporteurs sont des protéines qui transportent des substances sélectionnées à travers la membrane cellulaire, d'une manière dépendante du cotransport d'un second substrat dans la même direction.

Symporteur

Un symporteur (protéine symport) est une protéine qui transporte simultanément deux molécules à travers une membrane dans la même direction. Le modèle le plus répandu pour ce processus de symport a les molécules se liant à la protéine de transport qui est exposée sur la surface externe de la membrane. Dans un processus dépendant de l'énergie, ces molécules sont entraînées à travers une région centrale de la protéine pour émerger du côté opposé de la membrane. La molécule de protéine reste stationnaire.

Un symporteur est l'un des types de transporteurs couplés utilisés dans le transport actif. Les deux autres protéines de transport sont des uniporteurs ou antiporteurs.

Un exemple de symporteur consiste à déplacer le glucose vers le haut de son gradient de concentration (souvent appelé mouvement ascendant) en utilisant l'énergie du mouvement des ions sodium qui descendent leur gradient (mouvement descendant).

⭐ L'ingénierie des transporteurs est importante dans le développement de souches. Les biocapteurs permettent un criblage à haut débit de mutants transporteurs. Voir un transportome.

En détails

Les symporteurs sont des protéines qui transportent simultanément deux molécules à travers une membrane dans la même direction. Le modèle le plus répandu pour ce processus a les molécules se liant à la protéine de transport qui est exposée sur la surface externe de la membrane. Dans un processus dépendant de l'énergie, ces molécules sont entraînées à travers une région centrale de la protéine pour émerger du côté opposé de la membrane. La molécule de protéine reste stationnaire. Des exemples de symporteurs sont la famille des transporteurs de sulfate qui assurent le transport du SO₄^-2 en utilisant le gradient électrochimique de protons et la famille Pho des transporteurs de phosphate qui utilisent également le gradient de protons comme force motrice pour la translocation des ions phosphate de manière symport.

Les transporteurs de potassium de la famille Trk fonctionnent normalement aussi comme des symporteurs H⁺/K⁺ ou Na⁺/K⁺ et on pense qu'ils sont pilotés par le potentiel membranaire créé par la membrane plasmique H⁺-ATPase. Les champignons ont généralement deux systèmes Trk. Chez Saccharomyces cerevisiae, Trk1 et Trk2 diffèrent fortement dans leur affinité pour le potassium, étant Trk1 et un transporteur K de haute affinité et Trk2 un transporteur de faible affinité.

Le transport d'acides aminés est également un exemple principal d'un processus de transport symport puisque les acides aminés sont généralement présents dans l'environnement naturel à des concentrations bien inférieures à celles trouvées dans le cytoplasme. Les acides aminés sont donc absorbés par rapport à son gradient de concentration par les membres de la famille des transporteurs d'acides aminés (AAT). Les membres de la famille des transporteurs d'oligopeptides dépendants du proton (POT/PRT) fonctionnent également par un processus de symport de proton.

Le mécanisme de transport de plusieurs transporteurs secondaires n'a pas encore été déterminé. C'est le cas des membres de la famille des Perméases de zinc (Zn2+)-fer (Fe²⁺) (ZIP). La source d'énergie pour la translocation des métaux n'est pas l'ATP et plusieurs forces motrices, y compris le bicarbonate, la dépendance au pH ou la phosphorylation, ont été proposées.

Symporteur Na/I (NIS)

Le symporteur Na/I (NIS), une glycoprotéine membranaire, régule l'absorption d'iode dans la cellule folliculaire thyroïdienne. Bien que des rapports aient décrit des anticorps dirigés contre cette fraction dans la thyroïdite de Hashimoto, la preuve que le NIS est un auto-antigène majeur n'est actuellement pas généralement acceptée. Par exemple, les anticorps anti-NIS se sont révélés positifs chez seulement 15 % des patients atteints de thyroïdite de Hashimoto.

Le symporteur d'iodure de sodium joue un rôle important dans un certain nombre d'organes. Dans tous ces organes, le symporteur fournit de l'iodure pour les processus physiologiques essentiels. De plus, la régulation du symporteur est mieux comprise dans ces organes.

Bien que les niveaux d'expression les plus élevés du symporteur se produisent dans la glande thyroïde, il est également détectable dans un certain nombre d'autres tissus et organes. Compte tenu de l'importance d'une fonction thyroïdienne appropriée dans le développement humain, il n'est pas surprenant que le symporteur soit situé dans le tissu mammaire, permettant ainsi l'apport d'iode dans le lait maternel pour la consommation du bébé. La concentration d'iode dans le lait maternel sert également à fournir une protection antimicrobienne. L'iode peut être converti en un composé réactif aux propriétés antimicrobiennes grâce à l'action des enzymes peroxydases. Ce mécanisme confère également des propriétés antimicrobiennes à la salive et aux larmes. Ces composés sont ensuite sécrétés dans le lait maternel et protègent le bébé des infections.

Transporteurs de saccharose (SUT)

Les transporteurs de saccharose (SUT) sont des symporteurs de proton-saccharose qui utilisent une force motrice de protons pour le chargement du phloème. Dans un certain nombre de plantes herbacées, les transporteurs de saccharose sont essentiels à la fixation du carbone dans les feuilles.

Premièrement, les protéines SUT initient l'absorption de saccharose dans les cellules compagnes et tamisent les éléments des cellules du phloème. Lorsqu'il atteint l'élément tamis de la plante, le saccharose est transporté vers le système de puits de carbone. Des études ont rapporté que, chez certaines espèces végétales, ces transporteurs rechargent le saccharose à côté du chemin du phloème ou importent ce contenu dans le système de puits de la plante.

Le gène SUT4 de Solanum tuberosum s'est avéré responsable du fonctionnement en tant que réponse à l'évitement de l'ombre. Il a également été rapporté que ce gène affecte la régulation des hormones pour la floraison et la tubérisation et ne joue pas de rôle dans le transport du saccharose. Les SUT ont été classés en trois classes sur la base de la similarité de séquence, de la structure exon-intron et de sa fonction. Ce sont les types I, II et III.

Transporteur de dopamine (DAT)

Le transporteur de dopamine DAT est un symporteur exprimé sur la terminaison présynaptique des neurones nigrostriés. Il dégage les synapses de la dopamine libérée en la recaptant dans les terminaux présynaptiques et, ainsi, en arrêtant sa transmission. Sa fonction est médiatrice de plusieurs comportements moteurs et non moteurs. Chez l'homme en bonne santé, l'expression de DAT diminue avec l'âge

Transport de glucose/sucre dans les bactéries

La plupart des symporteurs entraînés par le gradient de cations qui catalysent le transport du sucre appartiennent à la grande, ancienne et diversifiée superfamille des facilitateurs majeurs (MFS), dont les membres se trouvent de manière omniprésente dans tous les organismes vivants. Au sein du MFS, la famille des porteurs de sucre (par exemple, galactose perméase et arabinose perméase), la famille des symporteurs oligosaccharide / proton (par exemple, LacY et saccharose perméase) et la famille des symporteurs glycoside-pentoside-hexuronide : cation (par exemple, MelB) sont principales sous-familles impliquées dans le transport bactérien des sucres. De plus, la famille des symporteurs de sodium soluté (SSS) (par exemple, le transport sodium/galactose (SglT)) catalyse également l'accumulation de monosaccharides.

En rapport avec "symport"

• antiport

  

  L'antiport est un mécanisme de transport couplé de deux molécules ou ions différents à travers une membrane dans des directions opposées.

• transporteur d'électrons

  

  Un transporteur d'électrons qualifie chacune des molécules de la chaîne respiratoire mitochondriale ou de la chaîne photosynthétique chloroplastique...

• transporteur ionique

  

  Un transporteur ionique est un transporteur d'ions constitué de dispositifs moléculaires, les protéines, situés au niveau des membranes cellulaires, notamment...

• transporteur membranaire

  

  Un transporteur membranaire désigne une protéine membranaire qui assure le passage d'ions ou de molécules d'une face à l'autre de la membrane.