Biologie des canaux ioniques

TREK1 potassium ion channels fluorescing green in these cultured neurons

Les canaux ioniques gnrent les signaux lectriques qui permettent au systme nerveux de percevoir le monde, dintgrer linformation, de crer la mmoire et de contrler le comportement. Une des familles de canaux la plus importante et diversifie, les canaux potassique K2P, sert de pivot dans ltablissement du potentiel de membrane cellulaire et le contrle de lexcitabilit neuronale. Les canaux de la famille K2P jouent galement un rle central pour les rponses des cellules de nombreux signaux extracellulaires et intracellulaires tels que la signalisation des rcepteurs coupls aux protines G/RCPG, les variations du pH et des tirements de la membrane.

Canaux potassiques TREK1 (fluorescence verte) dans des neurones en culture

Ltude fonctionnelle des canaux ioniques requiert lutilisation dagents pharmacologiques ou linvalidation gnique (souris KO). Cependant, comme de nombreuses protines de signalisation neuronale, les canaux K2P nont pas de ligands slectifs. Cette carence/limitation fait que linvalidation gnique reste lapproche principale pour ltude des rles physiologiques de nombreuses protines dont les canaux K2P. Les souris KO, bien quutiles pour la caractrisation globale de la fonction dun gne, prsentent de nombreuses limitations pour dterminer le rle prcis dun gne, incluant la compensation gnique (redondance) ou les problmes dveloppementaux. Pour obtenir un systme alternatif, nous avons rcemment dvelopp des homologues sensibles la lumire des membres de la sous-famille K2P (notamment TREKlight : canal TREK1 K2P rgul par la lumire). Ces canaux lumire-dpendants permettent de contrler distance l'activit neuronale et dtudier leur pharmacologie. A partir de ces canaux, nous avons dvelopp une stratgie innovante pour loptogntique que nous avons appel "sous-unit conditionnelle photomodulable PCS (pour Photoswitchable Conditional Subunit) (TREK1-PCS). Cette mthode permet de doter les canaux ioniques natifs dune sensibilit la lumire permettant ainsi leur tude fonctionnelle.

TREKlight: a light gated TREK1 channel
TREKlight : canal TREK1 sensible la lumire

 

Nos recherches sont maintenant centres sur les projets suivants :

  • tude de la physiologie des canaux TREK K2P ex vivo l'aide de TREK-SCP.
  • Dveloppement d'un nouveau modle animal qui prsentera l'avantage doffrir la possibilit de fermer par la lumire, instantanment et de faon rversible, les canaux TREK avec la fois une prcision spatio-temporelle permettant de rguler la fonction du canal in vivo.
  • Dveloppement de nouveaux outils optiques permettant de contrler distance les fonctions des protines.

 

TREKlight, for remote control of neuronal activity
TREKlight : Contrle distance de l'activit neuronale

 

Dernires publications

Area-specific development of distinct projection neuron subclasses is regulated by postnatal epigenetic modifications. - 2016 - eLife - 5 - Harb K, Magrinelli E, Nicolas CS, Lukianets N, Frangeul L, Pietri M, Sun T, Sandoz G, Grammont F, Jabaudon D, Studer M, and Alfano,C

Heterodimerization within the TREK channel subfamily produces a diverse family of highly regulated potassium channels. - 2016 - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Levitz J, Royal P, Comoglio Y, Wdziekonski B, Schaub S, Clemens DM, Isacoff EY, and Sandoz,G

Phospholipase D2 specifically regulates TREK potassium channels via direct interaction and local production of phosphatidic acid. - 2014 - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Comoglio Y, Levitz J, Kienzler MA, Lesage F, Isacoff EY, and Sandoz,G

Mycobacterial toxin induces analgesia in buruli ulcer by targeting the angiotensin pathways. - 2014 - Cell - 157 P1565-76 - Marion E, Song OR, Christophe T, Babonneau J, Fenistein D, Eyer J, Letournel F, Henrion D, Clere N, Paille V, Guérineau NC, Saint André JP, Gersbach P, Altmann KH, Stinear TP, Comoglio Y, Sandoz G, Preisser L, Delneste Y, Yeramian E, Marsollier L, and Brodin,P

Baclofen and Other GABAB Receptor Agents Are Allosteric Modulators of the CXCL12 Chemokine Receptor CXCR4. - 2013 - J Neurosci - 33 P11643-11654 - Guyon A, Kussrow A, Olmsted IR, Sandoz G, Bornhop DJ, and Nahon,JL

Optogenetic techniques for the study of native potassium channels. - 2013 - Front Mol Neurosci - 6 P6 - Sandoz G, and Levitz,J

Optical control of endogenous proteins with a photoswitchable conditional subunit reveals a role for TREK1 in GABA(B) signaling. - 2012 - Neuron - 74 P1005-14 - Sandoz G, Levitz J, Kramer RH, and Isacoff,EY

Molecular regulations governing TREK and TRAAK channel functions. - 2011 - Channels (Austin) - 5 P402-9 - No J, l G, Sandoz F, and Lesage,

A modern ionotropic glutamate receptor with a K(+) selectivity signature sequence. - 2011 - Nat Commun - 2 P232 - Janovjak H, Sandoz G, and Isacoff,EY

Optical probing of a dynamic membrane interaction that regulates the TREK1 channel. - 2011 - Proc Natl Acad Sci U S A - 108 P2605-10 - Sandoz G, Bell SC, and Isacoff,EY

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