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Étude moléculaire de la régulation des canaux calciques par les oxydants

Valeri Agueev
Jean-François Lucier
Mélanie Bilodeau
Gérald Bernatchez
Lucie Parent
VA

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Valeri Agueev

Résumé de la communication

Les conséquences fonctionnelles du stress oxydatif ont été étudiées dans les myocytes ventriculaires cardiaques. La densité moyenne de courant calcique ("peak current density") dans les myocytes cardiaques isolés à partir de souris Swiss-Webster (35-37 jours) s'élève à 14 ± 2 pA/pF (n = 5) telle que mesurée en présence de la solution témoin (10 mM Ba). L'addition de 50 µM de 4,4'-dithiodipyridine (4,4'-DTDP) dans le milieu extracellulaire inhibe significativement les courants Ca2+ macroscopiques ("whole-cell") et la densité de courant chute à 3 ± 1 pA/pF (n = 5) après 5 minutes de perfusion. L'inhibition persiste après le retrait des oxydants du bain et n'est renversée qu'après perfusion avec des agents réducteurs soit 1,4-dithiothreitol ou DTT, soit bis (2-mercaptoethyl) sulfone ou BMS. Ces résultats suggèrent que les canaux calciques des myocytes cardiaques possèdent des groupements thiol (-SH) libres susceptibles d'être fonctionnellement modulés par le stress oxydatif. Dans le but d'identifier les sites moléculaires impliqués dans cette réponse, nous avons étudié l'effet d'agents oxydants sur les canaux calciques recombinants a1C (type-L), a1E (type-R) et a1G (type-T). Dans tous les cas, l'addition d'oxydants tels que le 4,4'-DTDP, le thimérosal, le 2,2'-DTDP, le DTNB, le diamide et le N-éthylmaleimide (NEM) s'est traduite par une inhibition complète des canaux calciques étudiés. L'inhibition des courants calciques est indépendante du système d'expression (ovocytes de Xénope, HEK), n'est pas affectée par l'absence des sous-unités auxiliaires (a2d ou b), est plus efficace pour des agents oxydants neutres mais hydrophobiques et ne peut être renversée qu'en présence d'agents réducteurs. Nos résultats sont compatibles avec la modification covalente de résidus cystéine accessibles du côté extracellulaire dans les canaux a1C, a1E et a1G. Un seul résidu cystéine est conservé parmi la structure primaire de ces trois canaux : C346 (a1C), C268 (a1E) et C271 (a1G). Selon la structure secondaire communément acceptée, ce résidu serait situé dans la région 5' du pore I et serait en contact avec le milieu extracellulaire. La réponse oxydative du canal mutant a1E C268S, exprimé dans des ovocytes, s'est avérée identique à la réponse du canal a1E sauvage. Nous testons présentement l'hypothèse que le site moléculaire impliqué dans la réponse oxydative est composé de multiples résidus cystéine qui seraient voisins dans la structure tertiaire du canal calcique.

Contexte

Section :
Biophysique
news icon Domaine de la communication :
Biophysique
host icon Hôte : Université de Montréal

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Thème du communication :

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