Rôle des ions Ca2+ et Mg2+ sur le repliement du segment C-TERMINAL du canal TRPC6 et l’effet des mutations R895C et E897K retrouvées chez les patients atteints de la glomérulosclérose focale et ségmentaire

Abstract

Les canaux TRPC6, canaux membranaires non sélectifs perméables aux ions Ca2+, jouent un rôle important dans l’entrée calcique dans plusieurs processus cellulaires. Depuis la dernière décennie, plusieurs mutations au niveau de TRPC6 ont été identifiées et associées à une forme génétique de néphropathie: la glomérulosclérose focale et segmentaire (FSGS) (Somlo et al., 2000). La FSGS est une pathologie progressive qui mène vers un état de perte de fonction rénale causée par l’altération cellulaire des podocytes qui assurent le maintien de la fonction de filtration glomérulaire. Deux mutations au niveau du segment C-terminal TRPC6 de type gain de fonction, R895C et E897K, provoquent une augmentation de l’activité du canal TRPC6 menant à une augmentation de l’entrée du Ca2+ intracellulaire ce qui altère l’intégrité du cytosquelette des podocytes. L’implication du segment C-terminal TRPC6 dans la régulation de l’entrée du Ca2+ ainsi que dans la pathogenèse de la FSGS demeure peu comprise. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à comprendre le comportement structural et thermodynamique du segment C-terminal TRPC6, sa réactivité face à la variation d’ions physiologiques notamment les ions Ca2+ et Mg2+ et vérifier l’impact des mutations R895C et E897K retrouvées chez les patients atteints de FSGS. Par des techniques spectroscopiques, nous avons démontré que le segment C-terminal TRPC6 s’organise en tétramère avec une structure secondaire majoritairement organisée en hélices α. Les mutations E897K et R895C n’affectent pas l’état d’oligomérisation du segment C-terminal TRPC6 ni la nature de son repliement. Nous avons également démontré que les ions Ca2+ et Mg2+, d’une manière spécifique et concentration dépendante, interagissent avec la structure du segment C-terminal TRPC6 influençant sa stabilité thermodynamique. Les mutations E897K et R895C diminuent la sensibilité de la structure secondaire du C-terminal muté face à la variation d’ions Ca2+ et abolissent complètement sa sensibilité à la variation des ions Mg2+. Cette découverte de la sensibilité du C-terminal TRPC6 au Mg2+, nous a amenés à vérifier, au niveau cellulaire, le rôle qu’il pourrait jouer sur la variation d’entrée du Ca2+ via les canaux TRPC6. Au niveau cellulaire, nous avons démontré que la variation du Mg2+ intracellulaire modifie l’entrée des ions Ca2+ via les canaux TRPC6 et que cette réponse est grandement influencée par les mutations E897K ou R895C. En utilisant une chimère du canal TRPC6, nous avons pu démontrer que le segment C-terminal est impliqué dans la régulation de l’entrée d’ions Ca2+ via les canaux TRPC6. Ces résultats démontrent que la structure du segment C-terminal TRPC6 est sensible aux variations des ions Ca2+ et Mg2+ afin d’assurer sa fonction dans le processus de régulation des canaux TRPC6 et que les mutants R895C et E897K affectent des résidus clés impliqués dans la sensibilité face à la variation ionique intracellulaire influençant ainsi l’activité du canal TRPC6