The activity of the thiazide-sensitive Na+-Cl- cotransporter is regulated by protein phosphatase PP4

Author: Glover Mark   Mercier Zuber Annie   Figg Nikki   O’Shaughnessy Kevin M.  

Publisher: NRC Research Press

ISSN: 1205-7541

Source: Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, Vol.88, Iss.10, 2010-10, pp. : 986-995

Disclaimer: Any content in publications that violate the sovereignty, the constitution or regulations of the PRC is not accepted or approved by CNPIEC.

Previous Menu Next

Abstract

Cation transport in the distal mammalian nephron relies on the SLC12 family of membrane cotransporters that include the thiazide-sensitive Na+-Cl- cotransporter (NCC). NCC is regulated through a scaffold of interacting proteins, including the WNK kinases, WNK 1 and WNK 4, which are mutated in the hypertensive Gordon’s syndrome. Dynamic regulation of NCC function by kinases must involve dephosphorylation by phosphatases, as illustrated by the role of PP1 and PP2B in the regulation of KCC members of the SLC12 family. There are 2 phosphorylation-controlled regulatory pathways for NCC: type 1, mediated by WNK4 and affecting trafficking to the surface membrane, and type 2, affecting intrinsic transporter kinetics by phosphorylation of conserved N-terminal S/T amino acids. Using the Xenopus oocyte expression system, we show that PP4 inhibits NCC activity - but not trafficking to the surface membrane - by a mechanism that requires phosphatase activity and a conserved N-terminal amino acid of NCC, threonine 58. This action is distinct from WNK4 regulation of membrane trafficking. In the mouse kidney, PP4 is selectively expressed in the distal nephron, including cells of the distal convoluted tubule cells, suggesting that PP4 may have a physiological role in regulating NCC and hence NaCl reabsorption in vivo.Dans la partie distale du néphron mammifère, le transport de cations est assuré entre autres par la famille de cotransporteurs SLC12. Le cotransporteur de sodium et chlore sensible au thiazide (NCC) est un membre de cette famille. La régulation de NCC implique un ensemble de protéines dont font partie les kinases WNK, WNK1 et WNK4, qui sont mutées dans le syndrome de Gordon. La dynamique de régulation de la fonction de NCC par les kinases devrait impliquer une déphosphorylation par des phosphatases comme l’illustre le rôle de PP1 et PP2B dans la régulation des KCC, autres membres de la famille SLC12. Pour NCC il existe deux voies de régulation contrôlée par phosphorylation : celle de type 1, impliquant WNK4 et affectant le trafic vers la membrane plasmique, et celle de type 2, affectant la cinétique intrinsèque des transporteurs par phosphorylation des acides aminés S/T conservés en N-terminal. A l’aide du système d’expression des ovocytes de xénope, nous montrons que PP4 inhibe l’activité de NCC - mais pas le trafic vers la membrane plasmique - par un mécanisme requérant une activité phosphatase et la présence d’un acide aminé conservé en N-terminal de NCC, la thréonine 58. Cette action est distincte de la régulation du trafic vers la membrane plasmique par WNK4. Dans le rein de souris, PP4 est exprimé sélectivement dans le néphron distal et en particulier dans les cellules du tubule contourné distal, suggérant que PP4 pourrait avoir un rôle physiologique dans la régulation de NCC et donc dans la réabsorption du NaCl in vivo.

Related content