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Les canaux ioniques permettent le passage des ions continuel ou en réponse à des stimuli, jouant un rôle important dans le fonctionnement cellulaire. Les mutations génétiques dans les canaux ioniques peuvent causer plusieurs troubles neurodéveloppementaux et cardiovasculaires, collectivement appelés canalopathies. Bien que les altérations génétiques des canaux ioniques modifient l’expression des canaux, les mécanismes cellulaires régulant l'expression des canaux à la surface restent inconnus. Pour répondre à cette question, nous avons étudié l'expression en surface des variantes zH4IR et W434F du canal potassique régulé par le voltage (Kv) Shaker. La variante W434F s'exprime près de 300 fois plus que zH4IR. La coexpression des deux variantes indique la formation d'un complexe hétéromérique entre les deux variantes. Pour vérifier si les propriétés non conductrices de la variante W434F modulent positivement son trafic du réticulum endoplasmique (ER) vers la surface, nous avons introduit un courant de K+ dans la membrane plasmique ou l'ER en utilisant soit des variantes zH4IR, soit KDEL d'un canal potassique rectifiant inward Kir7.1, la séquence KDEL entraînant la rétention de Kir7.1 dans l'ER. La coexpression avec Kir7.1-KDEL, et non avec Kir7.1, a diminué le nombre de canaux W434F à la surface, tandis que l'expression de zH4IR est restée inchangée. L'expression des variantes de canaux en présence de 4-Aminopyridine (4-AP), un bloqueur de Kv perméable, a augmenté le nombre de canaux zH4IR, mais pas ceux de W434F. Cela suggère que la conductance de K+ à travers l'ER lors de l'assemblage des canaux régule le nombre de canaux Kv à la surface de la cellule. / Ion channels permeate ions either constitutively or in response to stimuli playing a vital role in cellular function and homeostasis. Genetic variations in ion channels lead to several neurodevelopmental and cardiovascular disorders collectively referred to as channelopathies. While genetic alterations in ion channels alter functional channel expression, cellular mechanisms regulating surface channel expression remain elusive. To address this question, we examined the surface expression of the Shaker voltage-gated potassium (Kv) channel variant with the W434F mutation introduced into the inactivation-removed (zH4IR) background. The latter variant expresses nearly 300 times the level of zH4IR, with the number of zH4IR channels determined from ionic currents and the variant's expression level determined from gating currents. Coexpression of both variants indicate heteromeric complex formation between the two variants. To check if the non-conducting properties of the W434F variant positively modulates its trafficking from the endoplasmic reticulum (ER) to the surface, we introduced K+ leak into the plasma membrane or the ER using either zH4IR or KDEL variants of an inward rectifying potassium Kir7.1 channel, respectively with the KDEL sequence leading to ER retention of KiR7.1. Coexpressing with Kir7.1-KDEL, and not Kir7.1, decreased the number of surface W434F channels, while the zH4IR expression remained unchanged. Expressing the channel variants in the presence of 4-Aminopyridine (4-AP), a permeable Kv blocker, increased the number of zH4IR channels, but not W434F channels. This suggests that K+ conductance through the ER on assembly of the channels regulates the number of Kv channels on the cell surface.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2005. / Härtill 4 uppsatser.

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