Régulation du canal sodique épithélial sensible à l'amiloride par les sérine-protéases et le sodium extracellulaire

Abstract

Le canal sodique épithélial sensible à l'amiloride (ENaC) est une protéine composée de trois sous unités similaires [alpha][bêta][gamma] codées par trois gènes distincts et associées en un complexe hétérotétramérique [alpha]2[bêta][gamma]. ENaC est localisée au niveau de la membrane apicale des cellules épithéliales à jonctions serrées. C'est une protéine clé de la réabsorption du sodium au niveau du néphron distal, des voies aériennes supérieures et du colon distal. Son rôle dans la régulation du volume extracellulaire et la pression sanguine a été renforcé par la découverte de deux maladies génétiques humaines liées à la fonction du canal : le syndrome de Liddle et le pseudoaldostéronisme de type I (PHA I) due respectivement à un gain et une perte de fonction du canal. L'activité et l'expression de ce dernier sont finement régulées. Sa régulation par les sérines protéases et le sodium extracellulaire (auto-inhibition) a été mis en évidence par Chraïbi et collaborateurs en 1997, mais peu de choses sont connues sur les mécanismes et le rôle fonctionnel de la boucle extracellulaire dans ces différentes voies de régulation. Notre objectif est d'identifier les sites potentiels impliqués dans ces différentes voies de régulation. Pour ce faire, des mutations au niveau de la partie terminale de la boucle extracellulaire des sous unités [alpha], [bêta] et [gamma] du canal ont été réalisées par mutagenèse dirigée et l'effet des sérines protéases et du sodium extracellulaire a été étudié. Nos résultats, obtenus par la technique de voltage-clamp à deux électrodes, montrent que le domaine WPS (un domaine conservé dans les trois sous unités des différentes espèces et situé au niveau de la partie terminale de la boucle extracellulaire du canal) est impliqué dans la régulation d'ENaC par les sérines protéases et le sodium extracellulaire. Nous avons montré plus particulièrement que le tryptophane [alpha]W453 a un rôle fonctionnel majeur dans ces deux voies de régulation. Sa substitution par une arginine au niveau de la sous unité [alpha] rend ENaC résistant à la trypsine et abolit totalement l'inactivation du canal par le sodium extracellulaire. Par contre, la même mutation au niveau de la sous unité [gamma] ne change ni la réponse du canal à la trypsine ni sa sensibilité au sodium extracellulaire, alors que les canaux portant la mutation W/R au niveau de la sous unité [bêta] ont une sensibilité intermédiaire. L'ensemble de ces résultats montre le rôle fonctionnel de la boucle extracellulaire d'ENaC dans la régulation du canal par les sérine-protéases et le sodium extracellulaire