La sous-famille des canaux TRPCs

Chez les mammifères, la sous-famille des TRPC comprend sept membres (TRPC1 à TRPC7). Cependant, TRPC2 qui est exprimé au niveau de l’organe voméro-nasal pour exercer la fonction essentielle de détection des phéromones(Lucas et al., 2003), est un pseudogène chez l’humain. Les sept canaux TRPCs possèdent tous six domaines transmembranaires (S1 à S6), un pore formé entre les domaines transmembranaires S5 et S6 ainsi que des segments N et C-terminaux intracellulaires(Philipp et al., 2000). Le segment C-terminal comprend un domaine TRP situé en aval du domaine transmembranaire S6 comprenant un segment CIBR (calmodulin and IP3 binding region) impliqué dans la liaison de la portion N-terminal de l’IP3R et de la calmoduline (CaM)(Hofmann et al., 2002). Les canaux TRPC, à l’exception des canaux TRPC2, peuvent se regrouper en deux groupes selon leur homologie de séquence et leur capacité de s’assembler pour former des canaux hétérotétramérique(Hofmann et al., 1999): le premier groupe est constitué des canaux TRPC1, 4 et 5 et le deuxième groupe des canaux TRPC3, 6 et 7.

36 L’activation de l’ouverture des canaux TRPC est en réponse à une stimulation d’un récepteur couplé à une protéine G (GPCR) ou un récepteur tyrosine kinase, qui par conséquent active différentes isoformes de PLC(Hofmann et al., 1999). Plusieurs études ont démontré que les canaux TRPC3, 6 et 7 peuvent être activés par une forte concentration de diacylglycérol (DAG) in vitro. Cette action du DAG est indépendante de la stimulation de la protéine kinase C (PKC), ce qui suggère que le DAG exerce un rôle dans la régulation de l’activité de ces canaux(Hofmann et al., 1999). Les canaux TRPC1, 4 et 5 sont aussi activés suite à l’activation de la PLC, mais ils ne sont pas stimulés par le DAG(Schaefer et al., 2000). TRPC1 est exprimé de façon ubiquitaire alors que les canaux TRPC4 et TRPC5 sont exprimés de façon importante au niveau du cerveau, notamment au niveau de l’hippocampe, du cortex cérébral, du bulbe olfactif, des amygdales, du cœur, des poumons, du foie, de la rate et des testicules(Venkatachalam et al., 2007).

TRPC1 est le premier membre de la famille des TRPCs qui a été identifié par les groupes de Wes et al. (Wes et al., 1995) et Zhu et al.(Zhu et al., 1995). TRPC1 partage 38% d’homologie de séquence avec son homologue dtrp des invertébrés(Zitt et al., 1996). Le plus haut niveau d’homologie est situé au niveau de la région transmembranaire du canal. Le segment N-terminal contient deux motifs; un premier constitué de quatre domaines à répétition à l’ankyrine et un deuxième qui forme un domaine de type coiled-coil (Hofmann et al., 2000). Le segment C-terminal de TRPC1 possède un faible niveau d’homologie avec les TRPs des invertébrés, mais une forte homologie avec la protéine dystrophine, une protéine de la membrane des fibres musculaires(Hofmann et al., 2000). TRPC1 peut former un canal homotétramérique de type SOC (store operated channel), dont l’activation est régulée par la déplétion des réserves internes en Ca2+_. De plus TRPC1 peut être activé en réponse à un étirement mécanique membranaire(Lintschinger et al., 2000). Les monomères TRPC1 peuvent aussi s’assembler avec les monomères TRPC4 ou TRPC5 pour former des canaux fonctionnels hétéro-tétramériques avec un potentiel de courant plus élevé que celui

37 généré par la surexpression des canaux homo-tétramériques TRPC4 ou des canaux homo-tétramériques TRPC5 (Hong et al., 2015). Ces canaux hétéro-tétramériques sont principalement exprimés dans la membrane des cellules neuronales de l’hippocampe au niveau du corps cellulaire et en périphérie principalement au niveau des dendrites et axones(Davare et al., 2009).

Les canaux TRPC4 et TRPC5 présentent une homologie de séquence de l’ordre de 65%(Ramsey et al., 2006). Le segment C-terminal de ces canaux comprend un motif de liaison PDZ (postsynaptic density 95/disc-large/zona occludens) impliqué dans l’interaction avec des protéines d’échafaudage et dans la formation de complexes protéiques membranaires (Wang et al., 1998). Au niveau fonctionnel, la régulation des canaux TRPC4 et TRPC5 est en réponse à l’activation des protéines GPCR couplées à la sous-unité αq/11(Okada et al., 1998). L’augmentation du Ca2+ _{intracellulaire induit une forte augmentation} de l’activité du canal TRPC5, mais exerce un moins grand impact sur l’activité de TRPC4(Blair et al., 2009). L’augmentation du Mg2+ _{intracellulaire peut induire la diminution voir l’inhibition du courant} ionique des canaux TRPC5 (Obukhov et al., 2008). De plus la phosphorylation de la PKC inhibe complètement l’activité de ces canaux(Ordaz et al., 2005).

Pour le deuxième groupe, les canaux TRPC3, TRPC6 et TRPC7 possèdent 78% d’homologie au niveau de leur séquence en acides aminés(Onohara et al., 2006). L’activation de ces canaux est en réponse à la stimulation du récepteur de type GPCR couplé à la sous-unité αq/11 ou par l’action directe du diacylglycérol ou son analogue, l’1-oleoyl-2-acétyl-sn-glycérol (OAG) (Hofmann et al., 1999). Les sous-unités monomériques TRPC3, 6 et 7 peuvent s’associer pour former des canaux hétéro-tétramériques ayant une sélectivité relativement faible pour le Ca2+ _{et le Na}+, _{mais dont l’activité est grandement sensible aux} variations de [Ca2+_{] intracellulaire(Hofmann et al., 1999). TRPC3 est principalement exprimé dans le} cerveau plus particulièrement au niveau du cervelet et de l’hippocampe, en plus d’être exprimé au niveau

38 cardiaque(Vasquez et al., 2004). TRPC3 peut être activé par le DAG indépendamment de la déplétion des réserves internes cellulaires de Ca2+ _{(Hofmann et al., 1999). La phosphorylation joue un rôle important} au niveau de la régulation des canaux TRPC3. En effet, la diminution de l’activité de TRPC3 est en réponse à la phosphorylation d’un résidu sérine (S712) au niveau du segment C-terminal par la protéine kinase de type C (PKC)(Trebak et al., 2005), par la phosphorylation des résidus sérine (S263) ou thréonine (T11) en N-terminal par la protéine kinase de type G (PKG)(Trebak et al., 2005). TRPC3 interagit avec les protéines transmembranaires de la famille SNARE (Soluble N-éthylmaleimide-sensitive-factor Attachment protein Receptor) dont les protéines syntaxin et SNAPs (soluble NSF Attachement Protein) jouant un rôle au niveau du trafficking du canal et de son ancrage à la membrane(Singh et al., 2004).

Chez l’humain, TRPC7 est exprimé principalement au niveau du système nerveux central et des tissus périphériques (glande pituitaire, reins, intestins et prostate) (Riccio et al., 2002). Chez les rongeurs, l’ARNm de TRPC7 a été détecté au niveau des cellules épithéliales de l’artère coronaire(Yip et al., 2004), des kératinocytes(Cai et al., 2005) et au niveau du tissu pulmonaire(Finney-Hayward et al., 2010). La régulation de l’activité de TRPC7 est médiée par le niveau de production de DAG sous l’influence de l’activité catalytique de la PLC et ce indépendamment de la déplétion du Ca2+ _{intracellulaire(Okada et al.,} 1999). TRPC7 peut également être activé par l’action du PIP2 ou l’ATP, mais pas par l’IP3(Lemonnier et al., 2008). À l’inverse, la déplétion du PIP2 par l’action des PIP phosphatases inhibe l’activité des canaux TRPC7(Lemonnier et al., 2008). Ces rôles opposés du PIP2 sur l’activité des canaux TRPC7 peuvent être expliqués par la caractéristique des canaux TRPC7 de former des canaux homo-tétramériques ou hétéro- tétramériques avec les canaux TRPC6, amenant probablement des réponses différentes face au PIP2(Ju et al., 2010). L’activité des canaux TRPC7 est diminuée lors de l’élévation de la concentration intracellulaire de Ca2+ _{(Shi et al., 2004) et également lors de la liaison de la calmoduline sur le segment C-terminal du}

39 canal TRPC7(Lemonnier et al., 2006). Cette régulation de TRPC7 semble jouer un rôle dans l’apparition d’affections neurologiques, notamment dans le cas de crises d’épilepsie(Kevin et al., 2014).