Les canaux ioniques de l'enveloppe nucléaire sont-ils impliqués dans le fonctionnement des noyaux cellulaires ?

Abstract

Le noyau cellulaire est délimité par une enveloppe formée de deux membranes séparées par l’espace périnucléaire. Les échanges entre noyau et cytoplasme s’effectuent par des canaux appelés pores nucléaires. Des mesures électrophysiologiques effectuées par la technique de patch-clamp in situ ou sur des noyaux isolés et sur des vésicules membranaires incorporées dans des bicouches lipidiques planes, ont montré l’existence de canaux ioniques sélectifs au Cl–, au K+ et au Ca2+. La répartition de ces canaux entre l’une et l’autre des membranes de l’enveloppe nucléaire suggère l’existence d’une polarité fonctionnelle au niveau de cette interface entre le cytoplasme et le nucléoplasme. Il est probable que ces canaux ioniques contribuent à la régulation des propriétés physiologiques des noyaux en contrôlant les concentrations ioniques dans l’espace périnucléaire, l’activité des ions dans le nucléoplasme et donc le potentiel électrique des deux membranes nucléaires.

The nucleus which contains the genome of eukaryotic cells, is delimited by an envelope that is composed of two membranes. The basic electrical properties of the nuclear envelope were initially investigated thirty years ago. However, the existence of nuclear ionic channels in the nuclear membranes was only discovered in the early 1990's. Electrophysiological experiments, performed in situ or on isolated nuclei using the patch-clamp technique, and membrane reconstitution into planar lipid bilayer, have revealed the existence of Cl-, K+ and Ca2+ selective ionic channels. These channels are regulated by several physical and biochemical factors. Experimental evidences indicate that the different nuclear ionic channels are unevenly distributed between the inner and the outer nuclear membrane, suggesting that the nuclear envelope is functionally polarized. It is likely that the nuclear ionic channels are also involved in the regulation of the nucleus physiology by controlling the ionic concentrations in the perinuclear space as well as the ionic activities in the nucleoplasm, thus the electrical membrane potential of the nuclear envelope. [References: 42]