Unlike
the classical, enzymatically driven motors, the function of this new
type of motor is based on direct voltage-to-displacement conversion.
It acts several orders of magnitude faster than cellular motor proteins.
Prestin was discovered and named by Jing Zheng et al. in 2000 from the
musical notation presto. In
the cell membranes of outer hair cells (transmembrane protein), prestin
converts electrical voltage into motion, elongating and contracting
the cell. This movement amplifies sound in the ear. In
contrast to enzymatic-activity-based motors, prestin is a direct voltage-to-force
converter, which uses cytoplasmic anions as extrinsic voltage sensors
and can operate at microsecond rates. However,
prestin can also work in reverse, producing electrical charges in response
to mechanical stresses, such as tiny vibrations. Electromotile
function of mammalian prestin is blocked by the amphiphilic anion salicylate
at millimolar concentrations. |
À la différence des moteurs biologiques classiques
à gestion enzymatique, ce nouveau type de moteur est basé sur la conversion
directe de voltage en déplacement. La prestine agit plusieurs ordres
de grandeur plus rapidement que les protéines motrices cellulaires.
La prestine a été découverte et nommée par Jing Zheng et al. en
2000 (du mot « presto » en notation musicale)
[2]
. Dans les membranes cellulaires des cellules ciliées
externes (protéine transmembranaire), la prestine convertit la tension
électrique en mouvement, allongeant et contractant la cellule. Ce mouvement
amplifie le son dans l'oreille. Contrairement aux « moteurs »
basés sur une activité enzymatique, la prestine est un convertisseur
direct de tension électrique (voltage) en force, qui emploie les anions
cytoplasmiques en tant que capteurs extrinsèques de tension et qui peut
agir dans la microseconde. Cependant, la prestine peut également fonctionner dans
l’autre sens, produisant des charges électriques, en réponse aux efforts
mécaniques subis sous forme de vibrations. La fonction d'électromotilité de la prestine des mammifères
est bloquée par le salicylate
[3]
, anion amphiphilique
[4]
, à des concentrations locales de l’ordre du
millimole
[5]
. |
[1] Thalmann I, ThalmannR: Washington University Inner Ear Protein Database,
World Wide Web URL: http://oto.wustl.edu/thc/innerear2d.htm
[3] Parmi
les effets toxiques de l’acide acétyl salicylique, on note selon le Service
Toxicologie québécois ( http://www.reptox.csst.qc.ca/) :
« vertiges, tintements, troubles auditifs ». La citation
des vertiges fait poser la question d’une éventuelle présence de la prestine au
niveau des cellules labyrinthiques de l’utricule ou du saccule.
[4]
Une molécule est dite amphiphile (ou bien amphipathique) si elle possède à la
fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe.
[5]
Le millimole est une unité de poids
moléculaire qui vaut un millième d’un(e) mole. La mole est la quantité de
matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans
0,012 Kgr de carbone 12 ; son symbole est mol