| name | neurobiologie-moleculaire |
| description | Compétence niveau ingénieur/docteur en neurobiologie moléculaire. Couvre les canaux, récepteurs, plasticité, neurogénétique. |
| arxiv_categories | ["q-bio.NC","q-bio.SC"] |
Compétence : Neurobiologie Moléculaire
Présentation
Compétence niveau ingénieur/docteur en neurobiologie moléculaire : canaux ioniques, récepteurs glutamatergiques et GABAergiques, plasticité, neurogénétique, pharmacologie.
1. Canaux Ioniques
Canaux Na⁺ (Nav)
| Isoforme | Gène | Pathologie |
|---|
| Nav1.1 | SCN1A | Épilepsie Dravet |
| Nav1.5 | SCN5A | QT long, Brugada |
| Nav1.7 | SCN9A | Douleur, CIP |
Structure : 4 domaines, 24 segments TM, pore central, filtre DEKA
Canaux K⁺ (Kv)
| Type | Propriété |
|---|
| Kv1.1 | Repolarisation rapide |
| Kv4.2 | IA transitoire |
| Kv7.2 (KCNQ) | M-current, épilepsie BFNC |
| BK | Grand conductance, Ca²⁺ activé |
| K2P | Canal de fuite |
Canaux Ca²⁺ (Cav)
| Type | α₁ | Fonction |
|---|
| L | Cav1.2 | Muscle, transcription |
| P/Q | Cav2.1 | Présyn., ataxie |
| N | Cav2.2 | Libération NT, douleur |
2. Récepteurs Glutamate
AMPA (GluA1-4)
- Na⁺/K⁺ ; Ca²⁺ si GluA2 absent
- PKA (S845), CaMKII (S831) → ↑ conductance
NMDA (GluN1 + GluN2A-D)
- Glutamate + glycine + dépolarisation (chasse Mg²⁺) → Ca²⁺
- LTP (Ca²⁺ fort) ou LTD (Ca²⁺ faible)
mGluR (métabotropes)
| Groupe | Effet |
|---|
| I (mGluR1/5) | Gαq → PLC → LTD |
| II/III | Gαi → ↓ cAMP → ↓ NT |
3. Plasticité Synaptique
LTP (100 Hz)
Ca²⁺ → CaMKII → ↑ AMPA (insertion + conductance) → LTP
CaMKII auto-P T286 : mémoire moléculaire
CREB → BDNF, c-fos
LTD (1 Hz)
Ca²⁺ faible → phosphatases → déP AMPA → internalisation
mGluR-LTD : PKC → traduction locale
Structure
- Cofiline (dépolymérise actine), Arp2/3 (nucléation)
- Rho GTPases : Rac1 (croissance), RhoA (rétraction)
- PSD-95 : échafaudage, corrélé à force synaptique
4. Récepteurs GABA
GABA-A (ionotrope, Cl⁻)
- Pentamère 2α:2β:1γ
- Sites : GABA, BZD (α1: sédatif, α2: anxiolytique), barbituriques
GABA-B (métabotrope)
- GB1+GB2, Gαi → Kir3 → K⁺ → hyperpolarisation
5. Récepteurs Dopamine
| Type | Gα | Fonction |
|---|
| D1 | Gαs | Mouvement (voie directe) |
| D2 | Gαi | Mouvement (voie indirecte), auto-récepteur |
Voies
- Nigrostriée : Parkinson
- Mésolimbique (VTA→NAc) : récompense
- Mésocorticale (VTA→PFC) : cognition
6. Neurogénétique
| Pathologie | Gènes |
|---|
| Épilepsie | SCN1A/2A, KCNQ2/3, KCNT1, GABRG2 |
| Parkinson | SNCA, Parkin, PINK1, LRRK2, DJ-1 |
| Alzheimer | APP, PSEN1/2, APOE ε4, MAPT |
| Schizophrénie | C4, DRD2, CACNA1C (~270 loci) |
| Autisme | SHANK3, SCN2A, CHD8 |
7. Neuropharmacologie
| Classe | Exemple | Cible |
|---|
| SSRI | Fluoxétine | SERT (↑ 5-HT) |
| SNRI | Venlafaxine | SERT + NET |
| Antipsychotique | Halopéridol | D2 antagoniste |
| Anxiolytique | Diazépam | GABA-A (+ allostérique) |
| Antiépileptique | Phénytoïne | Nav bloc |
| Parkinson | L-DOPA | Précurseur DA |
8. Références
- Kandel E.R. et al. — Principles of Neural Science (6th ed.)
- Nestler E.J. et al. — Molecular Neuropharmacology (3rd ed.)
- Bliss T.V.P. & Collingridge G.L. (1993) — LTP — Nature
- Allen Brain Atlas : brain-map.org