La diffusion latérale et les restrictions de mouvement de protéines dans la membrane plasmique : les microdomaines
Comme les lipides, les protéines membranaires sont capables de se déplacer latéralement (diffusion latérale). La première preuve directe de la mobilité de certaines protéines dans le plan de la membrane fut apportée par des expériences utilisant des cellules hybrides qui étaient produites artificiellement en fusionnant des cellules de souris et des cellules humaines (voir figure 13).
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Deux anticorps marqués différemment ont été utilisés pour distinguer les protéines de la membrane plasmique d'origine murine (murin/murine = de souris) et humaine. Les deux types de protéines se répartissent normalement de manière homogène au cours du temps (30 minutes).
Cependant, les cellules ont les moyens de limiter la diffusion des protéines à des domaines spécifiques de la membrane, engendrant ainsi une polarité cellulaire fonctionnelle. Il y a trois moyens de restreindre la mobilité de protéines spécifiques de la membrane plasmique (moyens illustrés figures 14).
Quatre exemples illustrant la restriction de la mobilité des protéines membranaires
Ci-dessous nous montrons par une image fixe (figure 14) et trois animations comment la mobilité latérale des protéines membranaires peut être restreinte par des interactions avec d'autres composants de la cellule, la matrice extracellulaire ou des cellules voisines.Cette mobilté restreinte donne lieu à une polarisation fonctionnelle de la cellule.
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Le phénomène de polarisation fonctionnelle est particulièrement bien illustré par les cellules épithéliales dans lesquelles on identifie un pôle apical, un pôle basal et des faces latérales. Certaines protéines sont strictement localisées coté apical, les transporteurs de Na+/glucose, d'autres se trouvent coté latéral, les occludines des jonctions serrées, et d'autres enfin se trouvent au pôle basal (intégrines touchant la lame basale, voir figure 15).
Les compositions lipidiques de ces domaines membranaires (apical, latéral ou basal) sont également différentes, démontrant que les cellules épithéliales peuvent contrôler également la répartition des molécules lipidiques.
Il faut bien comprendre qu'en dehors des organites, il existe encore un autre niveau de compartimentation : les microdomaines de protéines ou lipides. Il a été montré que ces microdomaines jouent un rôle important dans le fonctionnement des cellules surtout au niveau de la transduction des signaux par récepteur interposé.
