Pour transmettre des signaux excitateurs, les cellules nerveuses utilisent principalement le glutamate comme neurotransmetteur. Pour détecter ces signaux, les cellules s'appuient sur un répertoire de récepteurs aux propriétés de signalisation variées. Des chercheurs de la chaire de neurobiologie cellulaire de l'Université de Göttingen ont découvert un interrupteur moléculaire caché qui permet à deux des quatre sous-unités d'un canal ionique de l'ouvrir, une découverte qui pourrait remodeler la compréhension de la transmission synaptique.
L'étude, publiée dans Nature Communications le 12 juin 2026, s'est concentrée sur les récepteurs du glutamate de type AMPA, essentiels à la transmission synaptique rapide dans le cerveau. Ces récepteurs sont généralement composés de quatre sous-unités, et on pensait auparavant que toutes les quatre devaient être activées pour que le canal s'ouvre. L'équipe, dirigée par le professeur Dr. Michael Hörner, a identifié un motif structurel spécifique dans le domaine de liaison du ligand du récepteur qui agit comme un interrupteur, permettant à seulement deux sous-unités de déclencher l'ouverture du canal dans certaines conditions.
En utilisant la cryo-microscopie électronique et l'électrophysiologie, les chercheurs ont observé que lorsque cet interrupteur est dans une conformation particulière, le récepteur peut s'ouvrir avec seulement deux molécules de glutamate liées. Ce mécanisme pourrait permettre aux neurones d'ajuster finement leur réponse à la libération de neurotransmetteurs, affectant potentiellement les processus d'apprentissage et de mémoire. La découverte suggère également de nouvelles cibles pour des médicaments visant les troubles neurologiques où la signalisation du glutamate est perturbée, comme l'épilepsie ou la maladie d'Alzheimer.
Le professeur Hörner a déclaré : 'Cet interrupteur caché donne au récepteur une flexibilité que nous ne connaissions pas. Cela pourrait expliquer comment les neurones parviennent à un contrôle aussi précis de la force synaptique.' L'équipe prévoit d'étudier si des interrupteurs similaires existent dans d'autres canaux ioniques et comment ce mécanisme influence la fonction cérébrale en santé et en maladie.
