Colloque

Expression hétérologue des formes sauvage et mutantes du cotransporteur sodium/glucose humain dans les oocytes de Xenopus laevis

Pierre Bissonnette

Jean-Yves Lapointe

Alfred Berteloot

Membre a labase

Pierre Bissonnette

Résumé du colloque

L’absorption intestinale du glucose de même que sa réabsorption rénale s’accomplissent grâce à un système de cotransport sodium/glucose localisé à la face apicale de ces épithélia. La protéine (SGLT1) responsable de cette fonction est constituée chez l’humain de 662 acides aminés et comporte 14 segments transmembranaires. L’utilisation des oocytes de Xenope s’est imposé au fil du temps comme un modèle de choix pour l’expression et l’étude de SGLT1 autant par sa simplicité et sa polyvalence technique que par son rendement élevé de synthèse. Le cotransporteur exprimé dans l’oocyte démontre des propriétés similaires à ce qui est retrouvé dans les tissus d’origine (intestin et rein); spécificité de substrat et d’inhibiteur, électrogénicité, stœchiométrie sodium/glucose de 2:1. De plus, il est possible d’adjoindre un épitope myc en position N-terminale de celle-ci sans en modifier les caractéristiques fonctionnelles ou biochimiques. L’existence chez l’humain de formes non-fonctionnelles de SGLT1, se traduisant par l’apparition dès la naissance de la malabsorption glucose/galactose (GGM), sont autant de modèles permettant la mise en évidence de sites ou résidus d’importance fonctionnelle. Toujours par cette technique d’expression en oocyte, il fut démontré que des erreurs de ciblage sont à la base de certaines sinon toutes les formes naturelles de mutation de SGLT1. Ces conclusions s’appuient essentiellement sur l’absence de fonction et de transfert de charge lors d’étude de courants transitoires. Toutefois, une étude plus minutieuse permet de démontrer certaines irrégularités à cet égard. Ainsi, la forme mutante L369S lorsqu’exprimée dans l’oocyte ne donne aucun courant transitoire et une fonction de transport à peine détectable malgré le fait que certaines évidences semblent démontrer qu’une fraction de la protéine soit adéquatement ciblée à la membrane plasmique (immunofluorescence, Western blot, ligation d’inhibiteur spécifique). Cette forme mutante se caractérise essentiellement par un défaut de glycosylation (faible sensibilité aux endoglycosidases). Un second mutant, le D28N, ne présente aussi aucune évidence fonctionnelle (courants stationnaires et transitoires) lorsqu’exprimé dans des oocytes. Par contre, lorsque celui-ci est co-injecté avec la forme sauvage dans l’oocyte, une augmentation proportionnelle de la fonction de transport est mise en évidence. Bien que la nature de cette stimulation ne soit pas encore élucidée, elle s’accorde adéquatement avec le principe d’une coopérativité entre sous-unités SGLT1 dans un structure oligomérique. Cette stimulation de la fonction est dépendante d’un certain ratio de co-injection (stimulation maximale au ratio sauvage/mutant 1:1) et semble spécifique, puisque le mutant L369S est incapable d’altérer l’activité du type sauvage. Par contre, le mutant D28N ne peut non plus être détecté par Western blots ni par immunofluorescence. Des investigations futures où seraient confrontées les activités des variantes mutantes à la fonction sauvage, en expression individuelle ou co-injection, devraient permettre une meilleure compréhension du contexte fonctionnel affectant la synthèse, l’insertion à la membrane et le fonctionnement du cotransporteur sodium/glucose.

Contexte

Section :

Protéines de transport membranaire à l'échelle moléculaire

Thème du colloque :

Protéines de transport membranaire à l'échelle moléculaire

Hôte : Université de Montréal

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