Zoom Science - Interaction entre miRNA et canal de potassium : implication dans les cardiopathies - Septembre 2021

Les canaux potassiques (K+) participent à de nombreuses fonctions biologiques et sont notamment responsables du maintien du potentiel transmembranaire et de la transmission du potentiel d’action. Ils jouent un rôle primordial dans l’électrophysiologie cardiaque. Ils se présentent sous la forme de protéines transmembranaires qui permettent le passage sélectif des ions K+ à travers la bicouche lipidique, laquelle est strictement imperméable aux atomes ou molécules chargées. Ces canaux sont dynamiques, ils s’ouvrent et se ferment permettant le passage du potassium. L’activité de ces protéines est finement régulée soit par des modulateurs ou petites molécules qui interagissent directement avec ces canaux et permettent par exemple une activation de l’ouverture de ces canaux. Il existe aussi une autre régulation liée à l’expression des gènes de ces protéines. Ce sont des petits ARN non codants (miRNA) qui par un mécanisme d’extinction d’expression des gènes codant pour ces canaux à K+, diminuent fortement la présence de ces canaux ioniques dans les membranes. Un dysfonctionnement de ces canaux ou une mauvaise régulation peut provoquer des troubles du rythme cardiaque.  Ces arythmies cardiaques peuvent se déclarer à tout âge et affectent des millions de personnes dans le monde. 

En collaboration avec une équipe du Department of Physiology and Cell Biology (Ohio State University, Columbus, USA), des travaux de simulation et de modélisation menés par l’équipe Bioinformatique et BioPhysique (BIBIP) de l’IMPMC ont mis en évidence une nouvelle fonction de ces miRNAs. En effet, en plus de leur rôle canonique d’extinction de l’expression du gène, nous avons démontré pour la première fois que ces petits ARNs pouvaient moduler l’activité de ce canal à potassium en interagissant directement avec celui-ci.

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Référence

"MicroRNA Biophysically Modulates Cardiac Action Potential by Direct Binding to Ion Channel"

Yang D, Wan X, Dennis AT, Bektik E, Wang Z, Costa MGS, Fagnen C, Vénien-Bryan C, Xu X, Gratz DH, Hund TJ, Mohler PJ, Laurita KR, Deschênes I, Fu JD. 

Circulation. 2021 Apr 20;143(16):1597-1613. 

doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.120.050098.

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