Mise en évidence de l'intervention de protéines G dans les mécanismes de régulation du couplage excitation contraction du muscle squelettique de batracien.

Abstract

En utilisant la technique de potentiel-imposé par double séparation de mannitol, nous avons recherché l'intervention possible des protéines G dans les mécanismes de régulation du couplage excitation-contraction de la fibre musculaire squelettique adulte de batracien. La toxine pertussique (PTX) qui inhibe les protéines Gi et Go entraîne une diminution de la contraction phasique et tonique de la fibre musculaire squelettique. Cette inhibition de l'activité contractile par la PTX s'observe aussi bien en application extracellulaire qu'en intracellulaire et serait indépendante: - du courant sodique qui n'est pas touché en présence de la toxine, - du système adénylate cyclase AMPc. Lorsque celui-ci est contrebalancé par ajout de forskoline (FRSK) on observe toujours l'effet inhibiteur de PTX. Elle est en partie dépendante du courant calcique. En effet la PTX inhibe partiellement le courant calcique de type L parallèlement avec la contraction. Mais lorsque le courant calcique est bloqué par CoCI2, la toxine exerce toujours un effet inhibiteur sur la contraction tonique. La PTX a été testée sur l'inactivation potentiel-dépendante de la contraction qui traduit la disponibilité du "voltage sensor" en fonction de la polarité membranaire. On observe en présence de la toxine, un déplacement de la courbe d'inactivation vers les potentiels négatifs lorsque le HP est à -90 mV ou à -130 mV, ce qui traduit une facilitation de l'inactivation contractile. L'élévation de la concentration calcique externe lève partiellement les effets de PTX. Cette levée partielle reste identique lorsque que la membrane est à son potentiel de repos (HP = -90 mV) ou lorsqu'elle est hyperpolarisée (HP = -130 mV). Ce qui suggère une non compétition entre PTX et les ions Ca2+ au niveau du site cationique du "voltage sens or" . Les analogues non hydrolysables du GTP (GTPyS) et du GDP (GDPPS) activent ou inhibent respectivement les mouvements de charge et l'activité contractile. Le chlorure de benzalkonium (BAC) qui active la protéine Go entraîne une augmentation de l'activité contractile, mais celui-ci est sans effet lorsque la préparation a été préalablement perfusée avec la PTX. L'anticorps dirigé contre la sous-unité CLO de Go tend à diminuer la contraction. La toxine cholérique (CTX) qui active CLS de la protéine Gs n'a pas d'effet direct sur la contraction phasique, mais induit une augmentation du courant calcique de type L et de la contraction tonique. Cette augmentation disparaît lorsqu'on ajoute la protéine kinase inhibitrice AMPc-dépendante (PKI) dans le milieu intracellulaire. L'anticorps dirigé contre CLS de la protéine Gs n'a pas d'effet sur la contraction phasique mais diminue la tonique. L'anticorps dirigé contre la sous-unité CLi de la protéine Gi n'a pas d'effet sur la contraction phasique mais induit une augmentation de la tonique. En conclusion, la protéine Go située dans le membrane tubulaire serait couplée directement au "voltage sensor" et régulerait celui-ci à l'état basal dans le sens d'une activation. Lorsque Go est inhibée, elle permettrait le passage du "voltage sensor" dans un état inactivé ou paralysé. Les protéines Gi et Gs n'interviendraient pas directement dans la régulation de la contraction phasique mais réguleraient la contraction tonique via la cascade adénylate cyclaseAMPc-phosphorylation des canaux calciques.