Régulation de l'échangeur Na/H NHE3 par l'angiotensine II : rôle des protéines kinases C et du cytosquelette

Regulation of Na/H exchanger isoform NHE3 by angiotensin II : role of protein kinase C and cytoskeleton

• Auteur / Autrice : Cécile Chalumeau
• Direction : Josiane Poggioli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire, endocrinologie et ineractions cellulaires
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11
• Jury : Président / Présidente : Micheline Misrahi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Micheline Misrahi, Raymond Ardaillou, Laurent Counillon, Pascal Ferré
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Raymond Ardaillou, Laurent Counillon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transport des protéines

Angiotensine-II

Cytosquelette

Protéine kinase C

Cultures cellulaires

Néphrologie

Rein

Mots clés libres

Membrane apicale

Nhe3

Résumé

Nous avons étudié la contribution du cytosquelette dans la régulation de l'échangeur NHE3 sur des vésicules de membranes luminales (LMV) de rein de rat à l'état basal. Nous avons montré que la rupture des microtubules par la colchicine (200µM, 60min) diminue modérément l'activité NHE3 de 10. 8±4. 6%. Par contre, la déstabilisation du réseau d'actine par la cytochalasine D (1µM, 60min) augmente l'activité NHE3 de 41. 9±10. 6%, associée à une augmentation de cette protéine à la membrane apicale 70±12%. Nous avons ensuite étudié la contribution des protéines kinases C et du cytosquelette d'actine dans le contrôle de l'activité NHE3 après stimulation par l'angiotensine II sur un modèle de culture de cellules proximales (MKCC). Le phorbol myristate acétate (PMA, 100nM, 15min), diminue l'activité NHE3 ainsi que l'abondance de la protéine au niveau de la membrane apicale de 46±5% et 31 ±3%, respectivement. Les fortes doses d'AII (100nM, 45min), qui activent les PKC α, ô, ε et ζ n'ont pas d'effet sur l'activité NHE3. Cependant, quand l'All est appliquée sur les MKCC déplétées en PKC sensibles au PMA (a,ô et ε) par traitement chronique en PMA, les fortes doses d'AII augmentent l'activité NHE3 de 192±53%. Cet effet est médié par les PKC puisqu'il est inhibé par un inhibiteur spécifique des PKC, le GF109203X (GF10µM). Les fortes doses d'AII augmentent l'abondance de la protéine au niveau apical (96±17% ), cet effet inhibé par le GF est donc dépendant des PKC. De plus, les fortes doses d'All ne modifient pas l'abondance de la protéine NHE3 à la surface apicale en présence de la cytochalasine D (36±10% vs 19±1% pour la cytoD 3µM seule). En conclusion, dans les MKCC, l'activation des PKC α, σ et ε par le PMA inhibe l'activité NHE3 au moins en partie par un routage entre la membrane apicale et un compartiment intracellulaire. L'activation des PKC atypiques par l'AII stimule l'activité NHE3. De plus, l'effet de l'AII sur le trafic nécessite l'intégrité du cytosquelette d'actine.

We examined the contribution of cytoskeleton in the control of NHE3 activity in luminal membrane vesicles (LMV) isolated from suspensions of rat cortical tubules, under basal conditions. Colchicine pretreatment of suspensions (200µM, 60min) decreased LMV NHE3 activity (10. 8±4. 6%). Cytochalasin D pretreatment (1µM, 60min) elicited an increase in LMV NHE3 transport activity (41. 9±10. 6%) with an increase in LMV NHE3 protein abundance (70±12%). We examined the contribution of protein kinase C (PKC) and actin cytoskeleton in the control of NHE3 activity following angiotensin II (AII) stimulation in a model of cultured proximal tubular cells (MKCC). Phorbol myristate acetate (PMA,100nM,15min), reduced NHE3 activity and apical NHE3 protein content by 46±5% and 31±3%, respectively. High dose AII (100nM, 45min), which activates PKC a, ô, ε et ζ, had no effect on NHE3 activity. However, when applied on PMA-sensitive PKC (α, σ, ε)­depleted cells by 24h PMA exposure, high dose AII increased NHE3 activity by 192±53%. The effect was PKC-mediated since it was suppressed by specifie PKCs inhibitor GF109203X (GF 10µM). High dose AII enhanced the abundance of apical NHE3 protein (96±17%) in a PKC-dependant manner since no effect was observed in presence of GF. Finally, high dose All did not modify the apical protein NHE3 abundance in presence of cytochalasin D (36±10% vs 19±1% for cytoD 3µM alone). In conclusion, in MKCC, activation of PKC α, σ et ε by PMA inhibits NHE3 activity, at least in part, by trafficking between apical membrane and internai compartment. Activation of atypical PKC stimulates NHE3 activity. Furthermore, AII effect on trafficking needs integrity of actin cytoskeleton.