Colloque

Canaux calciques : chimères et autres fantaisies moléculaires

Lucie Parent

Jonathan Ducay

Zohra Benakezouh

Laurent Berrou

Gérald Bernatchez

Membre a labase

Lucie Parent

Résumé du colloque

Les canaux calciques activés par le potentiel membranaire (VDCC) contrôlent l’entrée du calcium dans les cellules excitables. En conséquence, les cinétiques d’activation et d’inactivation des VDCC déterminent directement la vitesse d’influx calcique dans ces cellules. Élucider les mécanismes moléculaires qui déterminent les cinétiques d'inactivation des canaux calciques. Nous avons construit des chimères entre les canaux alpha-1C (cinétiques lentes) et alpha-1E (cinétiques rapides) ainsi que des mutants ponctuels dans le domaine I de alpha-1E. Les ARNm codant pour la chimère CEEE, le mutant alpha-1E R378E et le triple mutant alpha-1E N381K + R384L + A385D (NRA-KLD) ont été exprimés dans des ovocytes de Xenopus leavis. Les cinétiques d’inactivation des chimères et mutants ont été estimées par la méthode de voltage imposé à deux électrodes. Nos expériences montrent que les cinétiques d’inactivation de la chimère CEEE se superposent à alpha-1C que ce soit en présence de Ba ou de Li. Par exemple, en présence de la sous-unité bêta-3, le potentiel de mi-inactivation (V½) de alpha-1E est -61 ± 0.9 mV (n=3) alors que celui de CEEE est -23 ± 0.7 mV (n=3) ce qui n’est pas différent de celui de alpha-1C avec -19 ± 0.9 mV (n=3). Malgré une homologie de > 90 % entre la structure primaire de alpha-1E et de CEEE, l’inactivation de CEEE est similaire à alpha-1C ce qui suggère un rôle dominant du domaine I dans les cinétiques d’inactivation des VDCC. Nous étudions présentement le rôle de chacune des sous-régions qui composent le domaine I. Parmi celles-ci, le site AID est présent dans la loupe cytoplasmique qui relie les domaines I et II. Le site AID est responsable de l’ancrage primaire des sous-unités bêta et se compose des acides aminés suivants QQXXXXLXGYXXWI. Le mutant alpha-1E R378E, qui occupe la position 5 dans le site AID, s'inactive significativement plus lentement et à des potentiels plus positifs que le canal sauvage alpha-1E. En présence de bêta-3, les constantes d'inactivation sont de 538 ± 54 ms (n=7) pour R378E et de 74 ± 4 ms (n=3) pour alpha-1E (t < 0.001). L'inactivation de R378E se produit à des voltages plus positifs avec V½ = -50 ± 1 mV (n=7) qui contraste avec la valeur de -64 ± 2 mV (n=3) pour alpha-1E. Cette différence fonctionnelle persiste en absence de bêta alors que R378E/ alpha-2b s'inactive avec une constante d’inactivation de 518 ± 11 ms (n=3) plutôt que 299 ± 20 ms (n=3) pour alpha-1E/ alpha-2b (t < 0.001). Le ralentissement des cinétiques d’inactivation semble spécifique à R378 puisque le triple mutant NRA qui occupe les positions 8,11 et 12 du site AID n’a aucun effet sur l’inactivation du canal alpha-1E. Nos résultats indiquent que le site AID peut moduler l'inactivation des VDCC en plus d'être responsable de la liaison des sous-unités bêta. Le rôle du segment AID pourrait expliquer en partie les résultats que nous avons obtenus avec la chimère CEEE.