Spécificités fonctionnelles des canaux calciques de type T et leurs rôles dans la différenciation neuronale

Functional specificities of type T calcium channels and roles in neuronal differentiation

Laboratoire de Génomique Fonctionnelle – CNRS UPR 2580-IGH – 141, rue de la Cardonille, F-34094 Montpellier cedex 05, France

Résumé

Le rôle de l’ion Ca²⁺ dans la signalisation cellulaire est largement reconnu. Les canaux calciques de type T (canaux T) constituent une voie d’entrée de calcium très particulière dans la cellule car ils présentent des caractéristiques spécifiques sur le plan fonctionnel. Ces canaux sont activés pour de très faibles dépolarisations membranaires. Ils peuvent également induire une entrée importante de calcium en générant un courant de fenêtre durant des périodes très précises du développement, ainsi que dans certaines situations physiopathologiques. Les hypothèses concernant le rôle physiologique et physiopathologique des canaux de type T dans l’évolution du phénotype cellulaire sont nombreuses: prolifération cellulaire, différenciation cellulaire, activation de gènes, sécrétion d’hormones,... mais restent encore mal définies dans le contexte des études actuelles. Récemment, la génération d’outils moléculaires spécifiques suite au clonage des ADN complémentaires de ces canaux a permis de démontrer leur rôle dans la différenciation neuronale. Les données récentes obtenues par notre équipe qui indiquent une implication des canaux T générés par la sous-unité α_1H dans la différenciation neuronale sont présentées et discutées dans cet article.

Abstract

Calcium plays a central role in cell signaling and T-type calcium channels constitute a unique route for the entry of calcium ions in excitable cells. The genuine electrophysiological properties of T-type calcium channels include activation at low voltages and window currents in the range of cell membrane resting potential. T-type channels therefore generate a specific calcium influx likely to play an important role during early stages of development, in various cellular functions including cell proliferation, cell differentiation, gene transcription and hormone secre tion. Such T-channel activities are also associated with several pathological situations. With the recent cloning of three T-type pore channel subunits, α_1G, α_1H and α_1I (also called Ca_v3. 1, Ca_v3. 2 and Ca_v3. 3, respectively), it has become possible to investigate further the role of T-type channels in various cellular functions, including neuronal differentiation. Here we describe recent data obtained in our laboratory demonstrating how T-type channels generated by the α_1H subunit contribute to neuronal differentiation.