Academic literature on the topic 'ATPases calcium-dépendantes du réticulum sarcoplasmique'

Le spermatozoïde, afin d'être en mesure de féconder l'ovule, doit subir une série de modifications membranaires et biochimiques, regroupées sous le terme capacitation. De ces modifications, une augmentation de la phosphorylation en tyrosine de certaines protéines spermatiques spécifiques ainsi qu'une augmentation du Ca²⁺ intracellulaire sont observées. Il a été démontré que la phosphorylation sur résidu tyrosine associée à la capacitation des spermatozoïdes est sous le contrôle étroit du Ca²⁺, de la voie AMPc/PKA et des dérivés actifs de l'oxygène. De plus, il a été montré que la libération des réservoirs de Ca²⁺ par la thapsigargine, un inhibiteur spécifique des Ca²⁺ -ATPase du réticulum endoplasmique et sarcoplasmique (SERCA), pouvait provoquer l'augmentation de la phosphorylation en tyrosine et ce, dépendante des tyrosines kinases de la famille de src. Tous ces éléments suggèrent qu' il y a une Ca²⁺-ATPase sensible à la thapsigargine présente dans les spermatozoïdes permettant l'accumulation de Ca²⁺ dans les réservoirs et qu'au moins un membre de la famille de src dont l'activité est Ca²⁺ -dépendante est présente dans les spermatozoïdes. Dans un premier temps, j'ai identifié la Ca²⁺-ATPase SERCA2. C'est la première étude qui démontre que ce type de Ca²⁺ -ATPase est présente dans les spermatozoïdes de mammifères. La présence de SERCA2 au niveau de l'acrosome dans les spermatozoïdes humains, murins et bovins, suggère que cette Ca2+ -ATPase puisse contrôler la [Ca2+]i en accumulant le Ca²⁺ au niveau de l'acrosome. Puisque src est modulée positivement par le Ca²⁺, j'ai vérifié sa présence et son rôle dans les spermatozoïdes humains. Dans cette étude, j'ai clairement démontré que l'activité de src est Ca²⁺ dépendante et modulée positivement par la voie AMPc/PKA. De plus, la kinase src semble active tout au long de la capacitation et pourrait donc contribuer à l'augmentation de la phosphorylation associée à la capacitation. Enfin, j'ai tenté d' identifier des substrats de src par deux approches différentes. L'identification de ces protéines permettra de mieux comprendre le rôle de cette tyrosine kinase dans les fonctions Ca²⁺ -dépendantes du spermatozoïde.

L'activation plaquettaire est associée à une modulation de la ca 2 +I. Celle-ci se traduit par des oscillations de la ca 2 +I dues à des successions de libération de ca 2 + depuis les réserves intracellulaires et de diminution de ce ca 2 + cytosolique grâce à l'activation de ca 2 +-atpases appelées sercas (sarco-endoplasmic réticulum ca 2 +-atpases) qui rechargent ces réserves. Nous nous sommes intéressés à l'identification des sercas plaquettaires. Celles-ci expriment différentes sercas : l'isoforme serca2b (100 kda) et une serca de 97 kda, distincte de serca1 et de serca2. Ce travail a pu montrer l'existence deux sercas de 97 kda dans les plaquettes. La première reconnue par un anticorps anti-serca3 appelé n89 correspond à l'isoforme serca3a et la seconde spécifiquement reconnue par un anticorps monoclonal appelé pl/im430 correspond à l'isoforme serca3b obtenue par épissage alternatif de la partie c-terminale de la protéine. La présence de trois sercas au sein d'une même cellule nous a conduits à rechercher leur fonction par le biais de l'étude de la régulation de leur expression. Ainsi, une modulation des expressions de serca3a et de serca3b, associée une augmentation de la ca 2 +i, a pu être observée au cours de l'hypertension essentielle chez le rat. Ce lien entre la ca 2 +i et l'expression de serca3b a pu être retrouve au cours de l'activation lymphocytaire des cellules jurkat. Ce modèle a aussi montré que le facteur de transcription nfat était implique dans la diminution de l'expression de serca3b. Cependant d'autres facteurs de transcription tels que nfkb ou sp1 semblent aussi pouvoir intervenir dans la surexpression de serca2a obtenue dans les cellules musculaires des voies aériennes sensibilisées par le tnf. Ces résultats permettent de proposer d'une part un lien unissant l'expression des sercas, le signal ca 2 + et l'activation de facteurs de transcription et d'autre part un modèle ou chaque serca joue un rôle particulier dans la régulation de la ca 2 +i.

Le but du travail a été de définir le rôle du réticulum sarcoplasmique dans la relaxation des fibres musculaires squelettiques du semitendineux de grenouille. Ainsi, les effets de l'acide cyclopiazonique (CPA), un inhibiteur spécifique de la Ca-ATPase du réticulum sarcoplasmique, ont été testés sur le transitoire calcique, la tension isométrique, la sensibilité au calcium des protéines contractiles et les courants calciques transmembranaires. Les résultats montrent que l'inhibition de la Ca-ATPase du réticulum sarcoplasmique induit une augmentation du twitch et un ralentissement de la relaxation corrélés à une augmentation de la durée du transitoire calcique. Les effets du CPA ont aussi été testés sur les contractures potassiques. Pour de faibles concentrations le CPA induit une augmentation de l'amplitude des réponses ainsi que la durée de la phase de relaxation, sans modification de l'activation des «voltage sensors». Pour des concentrations de CPA inférieures ou égales à 2 JlM le potentiel de membrane et le potentiel d'action ne sont pas significativement modifiés. S). Lr les fibres pelées, la sensibilité au calcium des protéines contractiles n'est pas changée alors que la tension maximale est diminuée pour des concentrations de CPA supérieures à 5 JlM. Le CPA (2 JlM) diminue l'amplitude du courant calcique (!CaL) alors que la thapsigargine (lJlM) n'a aucun effet. Suite à un prétraitement en présence de CPA, la réduction de la concentration sodique extracellulaire induit le développement d'une contracture transitoire lié au fonctionnement de l'échangeur sodium­ calcium dans le sens d'un influx calcique. L'ensemble de ces résultats suggère que l'inhibition de la Ca-ATPase du réticulum sarcoplasmique modifie directement les cinétiques du transitoire calcique et de la contraction
The purpose of the present work was to assess the relative role of the sarcoplasmic reticulum in promoting relaxation in fast-twitch skeletal fibres from frog semitendinosus muscle. The effects of cyclopiazonic acid (CPA) a specifie inhibitor of the sarcoplasmic reticulum calcium ATPase was tested on the calcium transient, the isometric tension, the calcium sensitivity of the contractile proteins and on the calcium currents. The results show that the inhibition of the sarcoplasmic reticulum calcium ATPase induces a twitch potentiation which was associated with a broadening rather than an increase in the amplitude of the calcium transient. On the potassium contractures, CPA at low concentration produces an increase in the amplitude and in the time course of the relaxation without alteration in the activation of the voltage sensor. Moreover, CPA (:5: 2 JlM) does not changes the resting and action potentials. In skinned fibers, the calcium sensitivity of the contractile proteins was not modified while the maximal tension was decreased by CPA (> 5 JlM). The amplitude of the calcium current (!CaL) was decreased by CPA at 2 J. 1M while thapsigargin (1 J. L. M) has no effect. In the presence of CPA, the decrease in the external sodium concentration induces a transient contracture related to an influx of calcium through the sodium calcium exchange in the reverse mode

Nous avons analysé les mécanismes de régulation de la transcription du gène SERCA3 et sa modulation par le calcium, dans les cellules endothéliales. Nos résultats montrent que les facteurs de transcription Ets-1 et Sp1 sont indispensables à l'activation du gène et que son expression est modulée par l'histamine et donc par l'augmentation de la [Ca2+]i via son récepteur H1 et la voie de la calcineurine/NFAT. Le gène SERCA3 code par épissage alternatif en 3' six isoformes : SERCA3a, 3b. . . 3f. Dans les cellules endothéliales EA. Hy 926, SERCA3a, -3b et -3f sont exprimées mais elles ne sont pas colocalisées avec l'isoforme ubiquitaire SERCA2b. En effet, SERCA3a, l'isoforme majoritaire, est distribué dans tout le cytosol et au niveau des invaginations membranaires, alors que que SERCA2b et les autres isoformes ont une localisation plutôt périnucléaire. Des expériences d'immunoprécipitation montrent que SERCA3a est liée au complexe cavéoline-eNOS, dans la cellule endothéliale.

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) résulte d'un défaut génique, récessif qui entraîne l'absence de la dystrophine dans les cellules musculaires. Cette absence est accompagnée d'une élévation chronique de la concentration intracellulaire de calcium qui entraîne la nécrose des fibres. Nous avons pu montrer que l'expression forcée d'une minidystrophine dans des cellules myogéniques déficientes en dystrophine réduisait l'influx de calcium transitant par des canaux cationiques activés par les réserves calciques ou " Store-Operated Calcium Channels " ou SOCs, ainsi que la capture du calcium par les mitochondries durant ces entrées. Cette régulation serait réalisée par l'-syntrophine, une des protéines associées à la dystrophine. En effet, nous avons pu montrer que l'-syntrophine interagissait in-vitro et in-vivo avec le TRPC1. Le TRPC1 formerait des SOCs, mais également des canaux mécanosensibles (SACs) qui sont aussi connus pour être suractivés dans la DMD
In Duchenne Muscular Dystrophy, absence of dystrophin is accompanied by a chronic elevation of intracellular calcium, which may leads to fibre necrosis. Store-operated calcium entry (SOCE) could be responsible of a maintained calcium influx during muscle cells activity. In our mouse cell lines, we have observed that depletion of calcium stores led to a calcium influx, which was modulated by depolarisation of mitochondria. In myotubes expressing minidystrophin, the entries were faster than in dystrophin deficient myotubes. SOCE also led to calcium entry into mitochondria, a major calcium buffer of muscle cells. These intramitochondrial entries were smaller in myotubes expressing minidystrophin. We propose that minidystrophin could improve calcium homeostasis and cell survival through a better control of SOCE and mitochondria loading. This control may be performed thanks to -syntrophin which can associate with TRPC1 a component of SOC

L' atpase-ca#2#+ serca-1a initie la relaxation musculaire en pompant activement le calcium cytoplasmique à l'intérieur du reticulum sarcoplasmique. Le domaine transmembranaire de cette protéine a été caractérisé en étudiant les phénomènes de perméabilité passive. L'utilisation de la thapsigargine, un inhibiteur spécifique de la protéine a montré que l'enzyme est permeante aux cations monovalents (k#+ ou na#+), en absence de calcium externe (ca#1#/#2n0,2-0,15 um) et de protons (pk=7,4 a 0c). Cette permeation est inhibée par la thapsigargine et le vanadate qui stabilisent la protéine dans sa conformation e#2. Deux modèles peuvent décrire cette translocation de cations monovalents: - soit l'état e#2 de la protéine correspond à un état perméable qui permet le passage des cations par les sites de transport membranaires lorsque ceux-ci sont libres. - soit le passage des cations monovalents s'effectue lors des transconformations e#1e#2 de la protéine, lorsque les sites calciques sont libres. Ce schema est accrédité par le taux de passage des cations monovalents (0,5 s#-#1) qui est voisine de celle de la transconformation e#2e#1. Physiologiquement, cette perméabilité aux cations monovalents pourrait compenser les effets électriques engendrés par le pompage de calcium. La perméabilité au calcium a été caractérisée sur la protéine dont la partie membranaire a été dissociée du domaine catalytique. Ce découplage a été obtenu en associant une trypsinolyse limitée du domaine cytoplasmique et un traitement thermique. Dans ces conditions, le domaine cytoplasmique de la protéine est majoritairement détruit tandis que le domaine transmembranaire et l'étanchéité des vésicules sont bien conservés. Ainsi traitées, la perméabilité passive au calcium des vésicules réticulaires augmente. Cette perméabilité est régulée par les mêmes agents que celle des cations monovalents. Ces résultats permettent désormais d'appréhender l'activité intrinsèque du domaine membranaire de l'atpase-ca#2#+. Ils seront appliqués à l'étude fonctionnelle des mutants transmembranaires exprimés dans la levure s. Cerevisiae