Le canal « CaV2.2 », l’un des canaux calciques dépendants de la tension qui contrôlent l’afflux d’ions calcium et qui est exprimé au niveau de l’axone terminal des cellules nerveuses pour contrôler la production de neurotransmetteurs, est crucial pour la transmission du signal entre les cellules nerveuses. Les troubles mentaux comme le trouble bipolaire, la schizophrénie, l'autisme, l'épilepsie et la douleur chronique ont été associés à des problèmes de régulation de l'activité du CaV2.2.
Les phospholipides sont les éléments constitutifs de membrane cellulaire. Il est bien établi que le phospholipide PIP2 est crucial pour le fonctionnement des canaux calciques dépendants du potentiel. Cependant, le mécanisme exact par lequel PIP2 contrôle la fonction des canaux calciques n'a pas été déterminé en raison de la structure complexe dans laquelle plusieurs sous-unités sont liées.
L'équipe de recherche du professeur Suh Byung-chang au Département des sciences du cerveau de la DGIST a identifié le mécanisme de régulation des canaux calciques, essentiels à la transmission du signal entre cellules nerveuses. Ils ont étudié le mécanisme moléculaire de PIP2 concernant l'activation de divers récepteurs et canaux ioniques.
Les scientifiques, en particulier, ont démontré que la sensibilité du canal calcique à PIP2 dépend du degré avec lequel sa sous-unité auxiliaire, connue sous le nom d'unité 2, est attachée à la membrane cellulaire.
Ces investigations ont servi de base à cette étude, qui cherchait à déterminer le mécanisme fondamental par lequel PIP2 régule différemment l'activité de CaV2.2 selon que l'unité 2 est physiquement ou moléculairement liée à la membrane cellulaire. L’équipe de recherche a utilisé la recombinaison génétique pour développer plusieurs modèles mutants de canaux CaV2.2 et de deux unités, qui ont ensuite été vérifiés par des méthodes électrophysiologiques.
En conséquence, il a été constaté que PIP2 se lie à la « boucle I-II », à laquelle se lient les unités β2, dans le canal CaV2.2 et à « S4II », l'un des domaines de détection de tension, respectivement, pour réguler l'activité. du canal. De plus, il a été constaté que la liaison de PIP2 à la boucle I-II est déterminée selon que l'unité β2 se lie ou non à la membrane cellulaire, régulant ainsi l'activité de CaV2.2.
En outre, il a été confirmé que l’activité de CaV2.2 pouvait être régulée en temps réel en développant un système capable de contrôler artificiellement la liaison de PIP2 à la boucle I-II de CaV2.2 en appliquant une unité β2.
Les scientifiques noté, « Le résultat a identifié un nouveau mécanisme d’action pour l’activité du canal CaV2.2, qui joue un rôle essentiel dans la transmission du signal entre les cellules nerveuses. On s’attend à ce que cela fournisse un indice important pour le traitement des troubles mentaux, tels que l’autisme, le trouble bipolaire et la schizophrénie, ainsi que des maladies neurologiques mortelles, telles que l’épilepsie et la douleur chronique.
Journal de référence:
- Cheon-Gyu Park, Wookyung Yu, Byung-Chang Suh, Bases moléculaires de la régulation dépendante de PIP2 du canal CaV2.2 et de sa modulation par les sous-unités β de CaV. eLife. EST CE QUE JE: 10.7554 / eLife.69500
