Impact of TRPM7 and ATF6 modulation on cystic fibrosis transmembrane conductance regulator

La mucoviscidose est une maladie causée par des mutations du gène cftr entraînant des défauts importants de la protéine CFTR. La mutation la plus fréquente (F508del) est caractérisée par un repliement incorrect conduisant à la rétention de la protéine dans le RE.L’accumulation de CFTR-F508del dans le RE, l’inflammation et les infections vont déclencher un stress du RE dans les cellules épithéliales ainsi que l’UPR. Cette dernière est une réponse adaptative déclenchée par le stress du RE et permet de rétablir l’homéostasie de ce compartiment. L’UPR est constituée de trois voies majeures dont l’une d’entre elles est activée dans les cellules exprimant un CFTR-F508del. Il s’agit de la voie ATF6 qui est de plus responsable de la répression transcriptionnelle du CFTR, ce qui en fait une cible thérapeutique potentielle. Nous avons montré que son inhibition conduit à l’amélioration de la fonction duCFTR-F508del et à l’augmentation de sa présence à la membrane des cellules.Nous nous sommes également intéressés au Mg2+ et au TRPM7, le régulateur principal de la [Mg2+]i dans les cellules. Nous avons émis l’hypothèse que TRPM7 était en partie responsable de l’activation d’ATF6 dans les cellules exprimant un CFTR-F508del. Le but de cette seconde partie du projet était donc tout d’abord d’étudier la relation existante entre le Mg2+, TRPM7 et le CFTR. Nous avons montré qu’il existait des différences de [Mg2+]i selon le type de mutation du CFTR exprimé par les cellules. Ces différences sont en partie dues à un défaut d’activation de TRPM7, lui-même probablement lié à un défaut du CFTR. En augmentant l’activité de TRPM7 par du Naltriben, nous avons pu montrer un effet potentialisant sur leCFTR-G551D.Cystic fibrosis is caused by mutations in the cftr gene resulting in several defaults on the CFTR protein. The most frequent mutation is F508del which is characterized by an incorrect folding causing its retention within the ER. CFTR-F508del protein accumulation in the ER, inflammation and infections will trigger the ER stress in epithelial cells, as well as UPR. UPR constitutes an adaptive response of the ER in order to restore ER’s homeostasis. UPR consists in three major pathways. Among them, one is activated in cells expressing CFTR-F508del protein. The ATF6 pathway of UPR is responsible of the transcriptional repression of CFTR, which makes of it a potential therapeutic target. We showed that the inhibition of ATF6 leads to the improvement of CFTR-508del function, as well as its increased presence in the cellular membrane. We were also interested in Mg2+ and TRPM7, the main regulator of [Mg2+]i. We suspected that TRPM7 is, at least in part, responsible for the activation of ATF6 in cells expressing the mutant CFTR-F508del. Thus, the second part of my work was focused on the study of the relationship between Mg2+, TRPM7 and CFTR. We showed the existence of [Mg2+]I differences according to CFTR mutant expressed in cells. These differences are the result of an altered TRPM7 activation, probably in link with the mutated CFTR’s malfunction. We proved that increasing TRPM7 activity by Naltriben treatment potentiates CFTR-G551D