Étude du mécanisme de la relâche calcique associée à la liaison de l'inositol 1,4,5-trisphosphate à son récepteur dans le cortex surrénalien bovin

L'inositol 1,4,5-trisphosphate (InsP3) est un second messager produit de l'hydrolyse du phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate par une phospholipase C en réponse à un agent mobilisateur de Ca2+. L'InsP3 se lie à un récepteur-canal et amène la libération de Ca2+ du réticulum endoplasmique. La mécanisme d'action de l’InsP3 obéit à un processus quantal de relâche calcique caractéristique du récepteur à l’InsP3. La relâche calcique induite par l’InsP3 est un phénomène discontinu se produisant pendant les premières secondes de contact de l’InsP3 avec son récepteur. Un autre élément complexe du mécanisme de relâche calcique induite par l’InsP3 l'important écart observé, dans plusieurs études, entre l'affinité réelle du récepteur à l’InsP3 (Kd évalué par des études de liaison) et la concentration d'InsP3 nécessaire pour produire 50% de la réponse maximale (affinité apparente correspondant au EC50 obtenu lors des études de relâche calcique induite par l’InsP3). Il a été suggéré que cet écart était dû aux différences de conditions expérimentales entre les études de liaison et les études de relâche calcique induite par l’InsP3. Des études ont démontré l'existence d'une hétérogénéité des sites de liaison de l’InsP3 (des sites de haute affinité et des sites de faible affinité) dans différents tissus. Certains ont proposé que le site de faible affinité est responsable de l'activité de relâche calcique, d'autres ont proposé que le site de haute affinité en était responsable. Dans ce travail, nous avons étudié l'activité de relâche calcique induite par l’InsP3 et la liaison de l'[3H]InsP3 sur des microsomes de cortex surrénalien bovin dans des conditions de pH, de température, de salinité et de temps d'incubation très similaires. Ces études nous ont permis de démontrer que ni la température, ni la dégradation rapide de l’InsP3, ni les différences de salinité peuvent expliquer l'écart observé entre le Kd et le EC50 obtenu lors des études de relâche calcique. Nous avons aussi démontré que cet écart entre le Kd et le EC50 est principalement dû à la contrainte cinétique dictée par le processus quantal de relâche calcique induite par l’InsP3. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons utilisé le thimérosal (un agent alkylant capable de mimer certains des effets de l’InsP3) afin d'étudier et d'éclaicir le mécanisme de relâche calcique induite par l’InsP3. Nos résultats démontrent que le thimérosal augmente l'affinité réelle du récepteur à l’InsP3 dans les mêmes proportions qu'il augmente l'affinité apparente de l’InsP3. L'ensemble de ces travaux démontre que l'état de haute affinité du récepteur à l’InsP3 est le seul état fonctionnel, responsable de l'activité de relâche calcique