25 Avril – (Conférence) Dr Rode Baptiste, University of Leeds, UK
14 h Centre de Génomique Fonctionnelle Bordeaux
Utilisation de dominants négatifs pour l’étude in vivo des canaux ioniques ORAI et TRPC
Les canaux ORAI et TRPC forment deux grandes familles de canaux ioniques. Chez les mammifères, il existe 3 gènes ORAI et 7 gènes TRPC. Au sein de chaque famille, les protéines s’organisent à la membrane plasmique en homo- ou hétéro-multimères, formant ainsi le pore de différents canaux perméables au calcium.
Chez la souris, les stratégies de knockout des gènes Orai et Trpc de façon individuelle peuvent s’avérer inefficaces, en raison des mécanismes de compensation et des redondances fonctionnelles. Par ailleurs, il est difficilement envisageable de combiner plusieurs knockout en raison du nombre de gènes à inactiver. Enfin, l’inactivation de certains gènes peut être létale.
Nous avons développé des modèles murins d’inhibition des canaux ORAI et TRPC reposant sur l’expression de dominants négatifs qui interagissent avec les protéines endogènes et inhibent la perméation ionique. L’inhibition est obtenue de façon conditionnelle grâce au système TET-ON/TET-OFF qui permet un contrôle tissulaire et temporel de l’expression des dominants négatifs.
En utilisant l’expression ubiquitaire d’un dominant négatif de TRPC5 (DNTRPC5) chez la souris adulte, nous avons démontré que l’inhibition des canaux Trpc entraîne une augmentation de la sécrétion par les adipocytes de l’adiponectine, une hormone ayant des effets anti-athérosclérotiques et cardioprotecteurs. Par ailleurs, des souris hypercholestérolémiques (fond génétique ApoE-knockout) nourries avec de la nourriture de type « Western Diet » pendant 12 semaines ont une prise de poids significativement réduite lorsqu’elles expriment DNTRPC5. Ces résultats indiquent que le blocage des canaux TRPC est une stratégie possible pour réduire la prise de poids et traiter les maladies cardiovasculaires.
Chez l’homme, la mutation dominante négative ORAI1-R91W (DNORAI1) abolit la perméabilité calcique d’ORAI1 et cause un syndrome d’immunodéficience combinée (SCID) ainsi qu’une létalité périnatale. De façon similaire, l’inactivation du gène Orai1 chez la souris entraine une létalité périnatale, limitant les possibilités d’étude chez l’adulte. Nous avons observé que l’expression ubiquitaire in utero de DNORAI1 entraîne une létalité périnatale similaire au modèle Orai1-knockout. En revanche, l’expression in utero de DNORAI1 restreinte aux cellules endothéliales ou aux cardiomyocytes n’affecte pas le développement ou la viabilité des souris. Ce modèle devrait permettre de mieux comprendre la fonction d’ORAI1 dans le développement et ouvre de multiples perspectives d’études chez l’adulte.
Les modèles murins d’expression conditionnelle de dominants négatifs représentent donc des outils pertinents pour l’étude in vivo des canaux ORAI et TRPC ; ils ont ainsi permis une meilleure compréhension des rôles physiologiques et physiopathologiques de ces canaux.
