TMEM33 regulates intracellular calcium homeostasis in renal tubular epithelial cells

Malika Arhatte, Gihan S. Gunaratne, Charbel El Boustany, Ivana Y. Kuo, Céline Moro, Fabrice Duprat, Magali Plaisant, Hélène Duval, Dahui Li, Nicolas Picard, Anais Couvreux, Christophe Duranton, Isabelle Rubera, Sophie Pagnotta, Sandra Lacas-Gervais, Barbara E. Ehrlich, Jonathan S. Marchant, Aaron M. Savage, Fredericus J. M. Eeden, Robert N. Wilkinson, Sophie Demolombe, Eric Honoré () and Amanda Patel
Additional contact information
Malika Arhatte: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Gihan S. Gunaratne: University of Minnesota
Charbel El Boustany: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Ivana Y. Kuo: Cell and Molecular Physiology Stritch School of Medicine Loyola University Chicago
Céline Moro: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Fabrice Duprat: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Magali Plaisant: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Hélène Duval: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Dahui Li: The University of Hong Kong
Nicolas Picard: Laboratory of Tissue Biology and Therapeutic Engineering, UMR 5305 CNRS, University Lyon 1
Anais Couvreux: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Christophe Duranton: Université Côte d’Azur, LP2M CNRS-UMR7370, Labex ICST, Medical Faculty
Isabelle Rubera: Université Côte d’Azur, LP2M CNRS-UMR7370, Labex ICST, Medical Faculty
Sophie Pagnotta: Université Côte d’Azur
Sandra Lacas-Gervais: Université Côte d’Azur
Barbara E. Ehrlich: Yale University
Jonathan S. Marchant: Medical College of Wisconsin
Aaron M. Savage: University of Sheffield
Fredericus J. M. Eeden: University of Sheffield
Robert N. Wilkinson: University of Sheffield
Sophie Demolombe: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Eric Honoré: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST
Amanda Patel: Université Côte d’Azur, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut national de la santé et de la recherche médicale, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Labex ICST

Nature Communications, 2019, vol. 10, issue 1, 1-16

Abstract: Abstract Mutations in the polycystins cause autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD). Here we show that transmembrane protein 33 (TMEM33) interacts with the ion channel polycystin-2 (PC2) at the endoplasmic reticulum (ER) membrane, enhancing its opening over the whole physiological calcium range in ER liposomes fused to planar bilayers. Consequently, TMEM33 reduces intracellular calcium content in a PC2-dependent manner, impairs lysosomal calcium refilling, causes cathepsins translocation, inhibition of autophagic flux upon ER stress, as well as sensitization to apoptosis. Invalidation of TMEM33 in the mouse exerts a potent protection against renal ER stress. By contrast, TMEM33 does not influence pkd2-dependent renal cystogenesis in the zebrafish. Together, our results identify a key role for TMEM33 in the regulation of intracellular calcium homeostasis of renal proximal convoluted tubule cells and establish a causal link between TMEM33 and acute kidney injury.

Date: 2019
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DOI: 10.1038/s41467-019-10045-y

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