Etude du mode de liaison des canaux potassiques de type SK et l’apamine par modélisation moléculaire

Parmi les canaux ioniques impliqués dans le contrôle de l'activité neuronale, les canaux potassiques calcium-dépendants de basse conductance, dénommés canaux SK, constituent une cible thérapeutique intéressante. En effet, ils sous-tendent la posthyperpolarisation ("AfterHyperPolarization") de durée moyenne (mAHP) qui limite l'excitabilité de divers types de neurones du système nerveux central (SNC). A ce jour, 3 types de sous-unités, SK1, SK2 et SK3, ont été identifiés dans différentes régions du cerveau. Le blocage sélectif de ces canaux pourrait être bénéfique dans le traitement de divers troubles du SNC comme la maladie de Parkinson (SK3), la dépression (SK3) ou encore les désordres cognitifs (SK2) (Liégeois et al., 2003 ; Pedarzani et al., 2008).
Jusqu’à présent, le site d’interaction entre les canaux SK et leurs bloqueurs n’a pas encore été précisément élucidé. Dans ce contexte, nous avons entrepris la modélisation de ces canaux par homologie comparative en se basant sur la structure cristalline du canal potassique KCSA (Doyle et al., 1998). La construction de ces canaux constitue la première étape dans la détermination des requis structuraux essentiels à l’affinité de bloqueurs et à la compréhension des modes de liaison de ces ligands.
Le mode de liaison de l’apamine, bloqueur peptidique issu du venin d’abeille, a été ensuite exploré par « docking ». Afin de confirmer ce site de liaison potentiel, des expériences de mutagénèse dirigée ont été réalisées. Les premiers canaux mutants testés dans des expériences électrophysiologiques par la technique de « patch clamp » ont permis de valider certaines données théoriques. Grâce à cette stratégie, nous espérons préciser le mécanisme d'action des bloqueurs des canaux SK et, idéalement, découvrir des pistes pour concevoir des bloqueurs sélectifs.