Parcours de l'ammonium à travers les membranes cellulaires

Les bactéries, les champignons et les plantes importent l'ammonium en tant que nutriment azoté majeur tandis que chez les animaux ce composé est surtout connu pour son rôle dans l’homéostasie du pH et pour la toxicité de son accumulation. Le transport d’ammonium à travers les membranes cellulaires est assuré par une famille de protéines appelée Mep-Amt-Rh, comprenant les antigènes Rhésus humains.

L’ion ammonium (NH₄⁺) est le substrat reconnu par les protéines de cette famille, mais c’est la forme neutre ammoniac (NH₃) qui, suite à une étape de déprotonation, traverse le pore de transport hydrophobe. Une étude impliquant le Laboratoire de Biologie du Transport Membranaire et publiée dans eLife met en lumière le sort particulier du proton (H⁺) libéré lors de la dissociation de l’ammonium. En collaboration avec des chercheurs de l’Université de Strathclyde et de l'Université de Dundee, l’équipe de l’ULB révèle que le transporteur AmtB de la bactérie intestinale E. coli est capable de transporter l’ammoniac et le proton séparément, l’ion étant véhiculé par deux chaînes de molécules d’eau. Ce mécanisme de transport sophistiqué constitue une parade afin de distinguer les molécules de NH₄⁺ du cation potassium (K⁺) de taille similaire.

Cette étude apporte une avancée significative dans la compréhension du mécanisme moléculaire du transport de l’ammonium, un processus dont l’altération a des conséquences néfastes potentiellement létales.

Source et illustration : Laboratoire de Biologie du Transport Membranaire (ULB)

On en parle:

"eLife Insisght" (en anglais) : Ammonium Transporters: A molecular dual carriageway

Références de l’article :

Williamson, G., Tamburrino, G., Bizior, A., Boeckstaens, M., Dias Mirandela, G., Bage, M., … Javelle, A. (2020). A two-lane mechanism for selective biological ammonium transport. ELife. https://doi.org/10.7554/eLife.57183