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enrobées de clathrine ainsi que dans les endosomes (Webster et al., 1994). Et son activité canalaire est impliquée
dans la régulation des mécanismes de fusion des endosomes (Biwersi et al., 1996). Dans ces cellules, les
mécanismes d'endocytose et d'exocytose du canal CFTR sont régulés par l'AMP cyclique. L’activation du canal par
l'AMPc a un effet inhibiteur sur son endocytose (Bradbury et al., 1992; Prince et al., 1994). Cette régulation permet
d'augmenter la quantité de canaux CFTR présents à la membrane apicale, à partir d’un stock interne constant. Cela
apporte un mécanisme additionnel à la stimulation directe du transport de chlorure par l'AMPc (Wei et al., 1996).
3.1 - Interactions avec le cytosquelette
Le cytosquelette joue un rôle très important dans le maintien de la polarité des cellules épithéliales. Plus
particulièrement, le cytosquelette d'actine semble avoir un rôle central dans le contrôle de la sécrétion
d’électrolytes. En effet, la dépolymérisation des filaments d’actine module la vitesse de passage du canal CFTR de
la membrane apicale vers les compartiments internes (Morris et al., 1997) par un mécanisme indépendant de l’AMP
cyclique, et impliquant une interaction directe entre l'actine, des protéines associées à l'actine et CFTR (Cantiello et
al., 1996). A partir d’observations montrant que sa séquence contient des sites potentiels de liaison à l’actine, la
protéine CFTR peut être considérée comme une nouvelle protéine de liaison à l’actine (Prat et al., 1995).
3.2 - Rôle des protéines Gi
Les protéines de liaison au GTP (protéines G) régulent toute une variété de canaux ioniques, incluant les canaux
Cl-, directement au niveau membranaire et indirectement par les seconds messagers et les protéines kinases. E.M
Schwiebert et collaborateurs ont montré que, dans les épithéliums respiratoires, les protéines Gα-i2 sont inhibitrices
du transport de chlorure par le canal CFTR (Schwiebert et al., 1992). Les Gα-i2 régulent le transport des vésicules
vers la membrane apicale. Leur inhibition par la toxine de pertussis stimule l’exocytose du canal CFTR, ce qui
restaure le transport de chlorure dans des cellules isolées, provenant de patients atteints de mucoviscidose
(Schwiebert et al., 1994).
4 - Modification des régulations cellulaires par CFTR
4.1 - Systèmes d’expression
Beaucoup de lignées cellulaires non-épithéliales ont été utilisées, en tant que systèmes d’expression hétérologues,
pour l’étude de la fonction, de la structure et de la biosynthèse de la protéine CFTR (Chang et al., 1998). Ces
systèmes sont également utilisés pour produire de la protéine en grande quantité pour l’analyse in vitro, après
purification du canal. Cependant de nombreuses difficultés subsistent, liées aux différents modèles cellulaires
utilisés.
4.2 - Problèmes liés à la surexpression
Une des principales difficultés rencontrée dans l’étude du canal CFTR, est le faible taux d’expression endogène,
rendant difficile les études structure-fonction menées sur le canal purifié. L’expression dans les bactéries, qui
permettrait de disposer de la protéine en grande quantité, s’est avérée très difficile. En effet, cela provoque une
forte diminution de la croissance des clones, et une toxicité de nature incertaine, attribuée à une séquence en aval
de l’exon 6.
Dans les modèles eucaryotes, l’hyper-expression du canal CFTR affecte profondément les caractéristiques
physiologiques des cellules. Par injection intranucléaire d’ADNc du canal CFTR, R. Mohammad-Panah et
collaborateurs montrent que l’hyper-expression du canal CFTR perturbe la physiologie des épithéliums. Les canaux
CFTR sont activés en permanence, ne sont plus régulables par l’AMPc, et surtout perdent leurs propriétés de
régulation des autres canaux ioniques (Mohammad-Panah et al., 1998). Ces modifications ont également été
observées dans d’autres modèles cellulaires comme NIH/3T3 (Stutts et al., 1993). On ne connaît pas les raisons de
l’activation permanente du canal CFTR dans les cas de surexpression. Le même phénomène est observé dans le
cas du canal potassium KV1.3 (modification des caractéristiques du courant et de la pharmacologie). L’explication
qui paraît la plus probable est l’existence de formes constitutivement actives du canal CFTR en proportion très
faible dans les système d’expression endogène, l’hyper-expression permettrait de visualiser ces canaux.
4.3 - Les changements de pH intracellulaire
Les modifications observées dépendent des cellules utilisées. Là encore on retrouve dans les nombreux travaux de
recherche, concernant la régulation de la protéine CFTR, des contradictions en fonction des modèles cellulaires. La
présence du canal CFTR (endogène ou transfecté) peut conduire à une acidification du pH du cytoplasme ou des
endosomes.
Les cellules exprimant la P-glycoprotéine (Multi Drug Resistance) ont un pHi plutôt alcalin et la co-expression du
canal CFTR et MDR tend à rééquilibrer le pH cellulaire (Wei et al., 1995; Wei et al., 1997). L’activation par l’AMPc
du canal CFTR exprimé dans les cellules CFPAC (Elgavish et al., 1991), les fibroblastes NIH 3T3 et les cellules
épithéliales mammaires C127 (Poulsen et al., 1994), conduit également à une acidification du pHi.
Dans les cellules coliques épithéliales T84 et les fibroblastes Swiss 3T3, l’activation du canal CFTR abaisse le pH