Nouvelles voies de modulation des canaux calciques de type T

New pathways for the regulation of T-type calcium channels

• Auteur / Autrice : Magali Cazade
• Direction : Philippe Lory, Jean Chemin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 13/12/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génomique Fonctionnelle (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Yves Le Guennec
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Lory, Jean Chemin, Jean-Yves Le Guennec, Natalia Prevarskaya, Karel Talavera Pérez, Régis Lambert
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Natalia Prevarskaya, Karel Talavera Pérez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transduction du signal

Protein kinases

Phosphatases

Lipides

Calcium dans l'organisme

Canaux calciques

Mots clés libres

Canaux calciques

Régulation

Lipides

Calcium

Phosphorylation

Pak

Calcium channels

Regulation

Lipids

Calcium

Phosphorylation

Pak

Résumé

Nouvelles voies de modulation des canaux calciques de type T.Grâce à leur rôle dans l'excitabilité cellulaire et l'homéostasie calcique, les canaux calciques de type T participent à différentes fonctions physiologiques telles que le sommeil ou le contrôle du rythme cardiaque et de la pression artérielle. Ils sont également impliqués dans certaines pathologies comme la douleur ou l'épilepsie. La régulation de l'activité des canaux de type T est encore mal connue et c'est l'enjeu de cette thèse. Dans une première partie, nous avons caractérisé l'effet de certains lipides endogènes sur ces canaux, en particulier les métabolites de l'acide arachidonique, et identifié le 5,6-EET comme un nouveau bloqueur des canaux de type T. Nous avons ensuite évalué l'existence d'un site de liaison des lipoamino acides sur les canaux de type T à l'aide d' d'expériences de compétitions réalisées avec un inhibiteur spécifique de ces canaux, la molécule TTA-A1.Dans une deuxième partie, nous avons étudié la régulation par le calcium des canaux de type T. Nous avons montré que l'entrée de calcium par les canaux T eux-mêmes ou par activation des récepteurs P2X4 et NMDA induisait une inhibition du courant de type T. Le calcium activerait une phosphatase qui provoquerait un déplacement de la courbe d'inactivation à l'état stable vers les potentiels négatifs, réduisant ainsi la disponibilité des canaux. Ce phénomène d'inhibition du courant lié à l'entrée du calcium pourrait être un mécanisme de rétrocontrôle négatif limitant l'entrée de calcium dans la cellule afin d'éviter une toxicité provoquée par une concentration de calcium intracellulaire trop élevée. Suite à cette inhibition, lorsque l'entrée de calcium est arrêtée, le courant augmente. Cette augmentation semble être due à l'intervention de la protéine kinase Pak qui rendrait les canaux de type T disponibles.En conclusion, nous avons identifié et caractérisé deux nouveaux mécanismes endogènes de régulation des canaux de type T : une modulation par les lipides, et une modulation par les calcium et la protéine kinase Pak.

New pathways of regulation of T-type calcium channels.Thanks to their role in cellular excitability and calcium homeostasis, T-type calcium channels are involved in several physiological functions such as sleep or control of cardiac rythmicity and vascular tone. They are also involved in some diseases such as pain or epilepsy. The regulation of T-type calcium channels is still poorly understood and that is the challenge of this thesis.In a first part of the study, we caracterised the effect of some endogenous lipids on these channels, particularly the metabolites of arachidonic acid, and identified the 5,6-EET as a new blocker of T-type channels. We then evaluated the existence of a binding site of lipoamino acids on T-type channels using binding experiments made with a specific inhibitor of these channels, the TTA-A1 molecule.In a second part, we studied the regulation of T-type channels by calcium. We showed that a calcium entry through T-type channels or through P2X4 and NMDA receptors activation induced an inhibition of T-type current. Calcium would activate a phosphatase which would trigger a shift of the steady-state inactivation curve toward negative potentials, reducing the availability of channels. This phenomenon of current inhibition due to calcium entry may be a feedback mechanism limiting calcium entry in the cell to avoid toxicity due to a too high intracellular calcium concentration. After this inhibition, when calcium entry is stopped, the current increases. This increase seems to be due to the intervention of the Pak protein kinase which would make T-type channels available again.In conclusion, we studied and caracterised tow new mechanisms of T-type channels regulation: a modulation by lipids, and a modulation by calcium and the Pak protein kinase.