Expression polarisée des phosphodiestérases de type I dans les cellules épithéliales

Polarized expression of type I phosphodiesterases in epithelial cells

INSERM CJF-96-07, Université Paris VI, Faculté de Médecine Saint-Antoine, 27, rue Chaligny, 75751 Paris Cedex 12

Résumé

Les phosphodiestérases de type I sont exprimées différemment selon le type cellulaire. Trois membres ont été identifiés, PC-1, B10 et l’autotaxine. Elles ont entre 40 et 50 % d’identité dans leur séquence en acides aminés. Les hépatocytes expriment à la fois B10 et PC-1 sur leur membrane plasmique. Cependant, B10 est exclusivement localisée au pôle apical tandis que PC-1 est localisée au pôle basolatéral. Au cours de sa biosynthèse dans les hépatocytes, B10 passe transitoirement par le pôle basolatéral avant d’atteindre le pôle apical. L’étape de transcytose entre le pôle basolatéral et le pôle apical fait intervenir un sous-compartiment tubulaire de l’endosome identique à celui du récepteur des IgA polymériques. Transfectées dans les cellules MDCK d’origine rénale et Caco-2 d’origine intestinale, B10 et PC-1 sont exprimées respectivement au pôle apical et basolatéral, comme dans les hépatocytes. Cependant le transport de B10 a lieu directement vers la surface apicale dans les cellules MDCK; il a lieu en partie directement et en partie par transcytose dans les cellules Caco-2. La troncation du domaine cytoplasmique de PC-1 produit une protéine apicale, ce qui indique que le domaine cytoplasmique porte le signal d’adressage de PC-1 vers la membrane plasmique basolatérale. La recherche du signal d’adressage apical de B10 est en cours.

Abstract

Type I phosphodiesterases are differently expressed by different cell types. Three members have been identified, PC-1, B10 and autotaxin. They are between 40 and 50 % identical at the amino acid sequence level. Hepatocytes express both B10 and PC-1 at their plasma membrane. However, B10 is exclusively expressed at the apical pole whereas PC-1 is located at the basolateral pole. Studies of the biosynthetic route of B10 in hepatocytes shows that B10 is first transported to the basolateral surface and secondarily reaches the basolateral surface. The transcytotic step between the basolateral and apical surface occurs through a tubular endosomal compartment identical to the transcytotic compartment of the polymeric IgA receptor. Transfected in the polarized cell lines MDCK and Caco-2 of renal and intestinal origin, B10 and PC-1 are expressed at the apical and basolateral poles respectively, as in hepatocytes. However, the biosynthetic transport of B10 occurs directly in MDCK cells and both directly and by transcytosis in Caco-2 cells. Truncation of the cytoplasmic domain of PC-1 generates an apical protein indicating that the basolateral signal of PC-1 is likely to be in the cytoplasmic domain. The nature of the apical targeting signal of B10 is under investigation.