Les thiazolidinediones (TZDs) sont des médicaments antidiabétiques (agonistes des récepteurs nucléaires de type PPAR[gamma]) utilisés au cours des dix dernières années pour le traitement du diabète de type II. Malheureusement leur utilisation peut provoquer, chez certains patients, une rétention accrue de fluides et une formation d?oedèmes rénaux. Des études récentes suggèrent l'implication d'un canal sodique épithélial (ENaC), exprimé au niveau du tubule collecteur rénal, dans ces effets secondaires. En effet, la stimulation des PPAR[gamma] par les TZDs activent les canaux sodiques épithéliaux probablement via l'expression et l'activation de SGK1 (Serum and Glucocorticoid-regulated Kinase 1). Sachant que les transports des ions sodiques et potassiques sont étroitement liés au niveau rénal, notre objectif est de déterminer si les TZDs seraient impliqués dans la régulation des canaux potassiques (ROMK1). Nous montrons qu'en traitant les ovocytes de xénopes exprimant ROMK et PPAR[gamma], avec un TZDs comme la rosiglitazone (RGZ), le courant potassique mesuré par voltage-clamp (TEVC) est augmenté de deux fois. Cette augmentation est bloquée par l'utilisation d'un antagoniste de PPAR[gamma], le GW9662. Nous démontrons aussi l'implication de SGK1 dans la régulation de l'activité des canaux ROMK1 d'une part en mutant son site de phosphorylation sur ROMK1 (sérine 44) et d'autre part en utilisant son inhibiteur, GSK. Finalement les expériences d'immunofluorescences ont montré un recrutement de ROMK1 à la membrane des ovocytes traités à la RGZ. L'ensemble des données présentées dans ce travail suggère que la RGZ augmente le courant potassique en augmentant l'expression de SGK1.

Kir channels serve diverse and important roles throughout the human body and malfunctions of these channels are implicated in various channelopathies. Specific inhibitors for different subtypes of Kir channels are not available. However, Tertiapin-Q (TPNQ), a polypeptide isolated from honey bee venom, differentially inhibits certain subtypes of Kir channels with nanomolar affinity: ROMK1 (Kir1.1) and GIRK1/GIRK4 (Kir3.1/Kir3.4). Modification of TPNQ to increase selectivity for target channels bears great therapeutic potential. The in silico studies based on TPNQ-docked channel models, ROMK1_IRK2 (Kir1.1_Kir2.2) and GIRK2 (Kir3.2), predicted specific paired residue interactions and were experimentally validated here. In ROMK1 E123A mutant, the TPNQ sensitivity was decreased by ~2-fold while GIRK2 E127A mutant reduced the TPNQ sensitivity by greater than 10-fold. Also, we could observe the additional effect, ~ 18 fold, of GIRK1 subunits, ~1.7 fold, and E127A mutation, ~10 fold, on the TPNQ sensitivity in the heteromeric mutant channel, GIRK1/GIRK2 E152D_E127A as compared with the homomeric GIRK2 E152D. Finally, we introduced the Kir3.2 E152D mutant as a good representative of wild-type behavior particularly for the TPNQ study. Overall, this type of structure-function studies suggests an efficient and cost effective way toward design and development of specific Kir channel blockers by targeting on specific paired interactions between TPNQ and the Kir channels.