Analysis of CLCNKB mutations at dimer-interface, calcium binding site and pore reveals a variety of functional alterations in ClC-Kb channel leading to Bartter syndrome

Autor: Marc Paulais, Imene Sakhi, Mathilde Keck, Yohan Bignon, Olga Andrini, Gabrielle Planelles, Naziha Bakouh, Sara Bitam, Nadia Frachon, Jacques Teulon
Přispěvatelé: Centre de Recherche des Cordeliers (CRC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Métabolisme et physiologie rénales (ERL 8228), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP), Institut NeuroMyoGène (INMG), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S 872)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École pratique des hautes études (EPHE)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Institut Necker Enfants-Malades (INEM - UM 111 (UMR 8253 / U1151)), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Espace et action, Université de Lyon-Université de Lyon-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Neuropeptides centraux et régulations hydrique et cardiovasculaire, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Collège de France (CdF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Paulais, Marc, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
kidney
chloride channel
Xenopus
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Mutant
[SDV.BBM.BP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Biophysics
medicine.disease_cause
Bartter syndrome
[SDV.BBM.BM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Molecular biology
CLCNKB
Cell Line
03 medical and health sciences
Chloride Channels
Genetics
medicine
Animals
Humans
Genetics (clinical)
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
030304 developmental biology
0303 health sciences
Mutation
Binding Sites
biology
Endoplasmic reticulum
030305 genetics & heredity
[SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Molecular biology
medicine.disease
biology.organism_classification
ClC-Kb
3. Good health
Cell biology
[SDV.BBM.BP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Biophysics
Protein Transport
Chloride channel
biology.protein
Oocytes
Calcium
Protein Multimerization
mutation
Intracellular
Protein Binding
Zdroj: Human Mutation
Human Mutation, Wiley, 2019, ⟨10.1002/humu.23962⟩
Human Mutation, Wiley, 2019, Epub ahead of print. ⟨10.1002/humu.23962⟩
Human Mutation, 2019, Epub ahead of print. ⟨10.1002/humu.23962⟩
ISSN: 1059-7794
1098-1004
DOI: 10.1002/humu.23962⟩
Popis: International audience; Pathological missense mutations in CLCNKB gene give a wide spectrum of clinical phenotypes in Bartter syndrome type III patients. Molecular analysis of the mutated ClC-Kb channels can be helpful to classify the mutations according to their functional alteration. We investigated the functional consequences of nine mutations in the CLCNKB gene causing Bartter syndrome. We first established that all tested mutations lead to decreased ClC-Kb currents. Combining electrophysiological and biochemical methods in Xenopus laevis oocytes and in MDCKII cells, we identified three classes of mutations. One class is characterized by altered channel trafficking. p.A210V, p.P216L, p.G424R, and p.G437R are totally or partially retained in the endoplasmic reticulum. p.S218N is characterized by reduced channel insertion at the plasma membrane and altered pH-sensitivity; thus, it falls in the second class of mutations. Finally, we found a novel class of functionally inactivated mutants normally present at the plasma membrane. Indeed, we found that p.A204T alters the pH-sensitivity, p.A254V abolishes the calcium-sensitivity. p.G219C and p.G465R are probably partially inactive at the plasma membrane. In conclusion, most pathogenic mutants accumulate partly or totally in intracellular compartments, but some mutants are normally present at the membrane surface and simultaneously show a large range of altered channel gating properties.
Databáze: OpenAIRE
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