Le gène WNK1 donne naissance à plusieurs variants exprimés de façon tissu-spécifique.

Deux promoteurs sont actifs dans le locus WNK1 (Delaloy et al., 2003; Vidal-Petiot et al., 2012). Le promoteur proximal (pP), situé en amont de l’exon 1, donne naissance à l’isoforme longue L-WNK1 (Long-WNK1), qui est exprimée de façon ubiquitaire. Le deuxième promoteur, rP (renal Promoter), est localisé dans l’intron 4. Il donne naissance à une isoforme dépourvue de la majorité du domaine kinase et exprimée uniquement dans le rein, d’où son nom, KS-WNK1 pour Kidney-Specific WNK1 (Delaloy et al., 2008). L-WNK1 et KS-WNK1 possèdent donc en commun le domaine auto-inhibiteur, les deux domaines coiled-coil (CC1 et CC2) et la portion distale du domaine kinase (Figure 8). Dans le rein, KS-WNK1 est exprimé très fortement dans le DCT et plus faiblement dans la branche large ascendante de l'anse de Henlé, le tubule connecteur et le canal collecteur cortical. L-WNK1 est détecté à faible niveau dans l’ensemble du néphron. Dans le DCT, l’expression de KS-WNK1 est 80 fois plus forte que celle de L-WNK1 (Vidal-Petiot et al., 2012). L'équipe de R. Brown a suggéré que les niveaux d’expression de L-WNK1 dans le néphron correspondraient à du bruit de fond (O’Reilly et al., β006).

Figure 8. Structure du gène WNK1 et de ses isoformes KS- et L-WNK1.

WNK1 possède deux promoteurs pP et rP qui donnent naissance à deux types d’isoformes : L-WNK1, l’isoforme longue qui possède l’intégralité du domaine kinase (rectangle rose) et qui s’exprime de manière ubiquitaire (résultat northern Blot), et l’isoforme KS- WNK1dépouvue du domaine kinase et qui est exprimée spécifiquement au niveau du rein (résultat northern Blot). Adapté de Hadchouel et al., 2006.

En plus des isoformes L-WNK1 et KS-WNK1 dont l'expression est contrôlée par des promoteurs alternatifs, WNK1 est soumis à des phénomènes d’épissage alternatif. 8 exons de WNK1, les exons 8b, HSN2, 9, 11, 12, 26, 26a et 26b, sont concernés. Les variants issus de ces épissages sont exprimés de manière ubiquitaire ou préférentiellement dans certains tissus (Figure 9).

L’étude de la neuropathie héréditaire sensitive et autosomique de type 2 (HSN2), une insensibilité congénitale à la douleur de transmission autosomique récessive, a permis la découverte des exon 8b et HSN2, localisés entre les exons 8 et 9 de WNK1 (Shekarabi et al., 2008). Cette maladie est causée par une mutation de l’exon HSNβ. Le variant contenant ces deux exons est exprimé de manière prépondérante dans le système nerveux périphérique, plus précisément dans la moelle épinière et les ganglions spinaux (Vidal-Petiot et al., 2012). Une faible expression est également détectée dans l'aorte, le rein et le système nerveux central (Vidal-Petiot et al., 2012).

Des expériences de RT-qPCR nous ont permis d’établir le profil d’expression et les proportions respectives des différents des différents variants d’épissage de WNK1 au sein d’un tissu donné (Vidal-Petiot et al., 2012). L’exon 9 est absent d’environ la moitié des transcrits dans l'ensemble des tissus étudiés chez l’Homme. Cependant, il n'est pas soumis à épissage alternatif chez la souris (Vidal-Petiot et al., 2012). Les exons 11 et 12 peuvent être épissés seuls ou en combinaison (Delaloy et al., 2003; Vidal-Petiot et al., 2012). Le variant L-WNK1 contenant ces deux exons est majoritaire seulement dans le muscle strié (cardiaque ou squelettique). Dans la majorité des autres tissus étudiés, il représente moins de 20% des transcrits L-WNK1. Le variant délété de l'exon 11 (WNK1-'11) est majoritaire dans le rein et le cervelet. Dans le cerveau, la moelle épinière, le colon, le poumon et le foie, le variant délété de l’exon 11 représente β0% des transcrits L-WNK1. Dans les autres tissus, il représente moins de 10% des transcrits. L’exon 1β peut être épissé avec l’exon 11 (Delaloy et al., 2003; O’Reilly et al., β00γ) ou parfois seul (Verissimo and Jordan, 2001). Le variant délété de l’exon 1β (WNK1-'12) représente une minorité des transcrits de L-WNK1 dans l’ensemble des tissus étudiés. Le variant délété des exons 11 et 12 (WNK1-'11-12) est majoritaire dans une grande partie des tissus étudiés, et notamment dans le cerveau, la moelle épinière, les ganglions de la racine dorsale, l’aorte, le foie, les poumons et le colon (Figure 9). Il est intéressant de noter que l'ADNc cloné chez le rat décrit par Xu et al. (Xu et al., 2000) ne contient pas les exons 11 et 1β. Dans le rein, chez l’Homme et la souris, le variant contenant l'exon 12 mais pas l'exon 11 (WNK1-'11) est largement majoritaire (environ 70%). Les variants contenant les 2 ou aucun des 2 exons représentent les 30% restants (Vidal-Petiot et al., 2012) (Figure 9). La caractérisation des profils d'expression de ces variants dans les segments de néphron microdisséqués montre que ces proportions des différents variants sont vraies à la fois pour L- et KS-WNK1. Les exons 11 et 12 codent pour des parties de la protéine situées entre les deux domaines coiled-coil, conservées à plus de 80% entre l’Homme, la souris et le rat. Les exons 11 et 1β codent une séquence protéique riche en proline, compatible avec un potentiel domaine transmembranaire ou un domaine d’interaction protéique (O’Reilly et al., β00γ). Récemment, deux motifs potentiels de fixation pour Nedd4- 2, protéine ubiquitine-ligase impliquée entre autre dans la régulation du canal ENaC, ont été identifiés dans les séquences riches en proline des exons 11 et 12 (Roy et al., 2015).

Les variants contenant les exons 26a et 26b, que nous avons identifiés, sont exprimés dans les ganglions spinaux et le cervelet chez l’Homme et la souris (Vidal-Petiot et al., 2012). Une expression plus faible est également détectée dans le muscle squelettique, le cerveau et la

moelle épinière. L’exon 26 de WNK1 peut être épissé chez l’Homme mais pas chez la souris (Vidal-Petiot et al., 2012). Cependant, le variant ne contenant pas l'exon 26 représente moins de 10% des variants L-WNK1 dans l'ensemble de tissus humains étudiés.

Figure 9. Schéma récapitulatif des isoformes de WNK1.

Deux promoteurs alternatifs contrôlent l’expression de L- et KS-WNK1. Il existe 8 exons soumis à un épissage alternatif : 8b-HSN2-9-11-12-26-26a-26b.