Les organismes multicellulaires utilisent divers moyens pour que les cellules puissent communiquer les unes avec les autres. Les jonctions communicantes sont des protéines spécialisées qui forment des pores entre les cellules voisines chez les animaux, reliant entre les deux le cytoplasme, et permettant l’échange de molécules et d’ions. On les trouve dans un large éventail d’espèces d’invertébrés et de vertébrés, elles servent de médiateur à de nombreuses fonctions, notamment la différenciation et le développement cellulaires, et elles sont associées à de nombreuses maladies humaines, notamment des troubles cardiaques et cutanés.</
Les jonctions communicantes de vertébrés sont composées de protéines transmembranaires appelées connexines (CX) ; et six connexines forment un hémicannal appelé connexon. Les humains ont au moins 21 formes différentes de connexines qui sont exprimées dans presque tous les types de cellules. On dit qu’un hémicannal de connexon est homomérique quand les six connexines sont les mêmes, et hétéromérique lorsqu’il est composé de types différents.
La plupart des cellules expriment plus d’un type de connexine. Elles peuvent former des hémicanaux fonctionnels ou un canal de jonction communicante complet en s’associant avec un exemplaire équivalent sur une cellule adjacente. Les jonctions communicantes sont considérées comme homotypiques quand chaque connexon est le même, et hétérotypiques quand ils diffèrent. Des clusters appelés plaques de jonctions communicantes se forment souvent là où les canaux sont continuellement recyclés et dégradés au centre des plaques et remplacés à la périphérie.
Les jonctions communicantes permettent le passage des ions, des seconds messagers, des sucres et d’autres petites molécules entre les cellules. Cet échange est sélectivement perméable et déterminé par la composition de connexines du canal. Elles possèdent la faculté, sous certaines conditions, de basculer entre les états ouverts et fermés, permettant aux cellules de réguler l’échange de molécules entre elles. Des facteurs tels que le pH et la présence d’ions Ca2+ peuvent réguler la communication entre les cellules sur une échelle de temps plus courte, tandis que l’expression différentielle des gènes contrôle le type et l’abondance des connexines dans les différents types de cellules dans les tissus en développement et adultes.
