Argininosuccinate synthétase (ASS) est l’une des deux enzymes cytosoliques impliquées dans la synthèse d’arginine. L’AS S est très fortement exprimée dans les hépatocytes et les cellules des tubules proximaux de rein de mammifères. Cependant, seuls, deux articles mentionnent la présence d’ASS dans les mitochondries d’hépatocytes de rats. Etant donné, d’une part, que les tubules proximaux expriment l’ASS et, d’autre part, que sa localisation subcellulaire est inconnue dans le rein de souris, cette étude a été entreprise pour savoir si l’ASS est exprimée dans le cytosol et les mitochondries des tubules proximaux de souris et de rats.

Les reins proviennent d’animaux adultes mâles et femelles : souris Swiss OF1, C57BL/6J, DBA/2J, BALB/ cByl, CBA/J et rats Sprague Dawley et Wistar. Le cortex a été disséqué sous une loupe binoculaire puis broyé dans un tampon sucrose pour séparer les fractions mitochondriale et cytosolique par centri-fugation differentielle. Les fractions submitochondriales : membranes externes, internes (MIM) et la matrice ont été séparées. Les protéines ont été analysées par Western blot. Elles ont été séparées par SDS-PAGE. Les membranes ont été incubées avec divers anticorps utilisés comme marqueurs des fractions et l’anti-ASS. La fonctionnalité de l’ASS a été vérifiée en incubant les mitochondries en présence de citrulline, d’aspartate et d’ATP puis l’argininosuccinate (ASA) produit a été analysé par HPLC. La présence d’ASS a été recherchée sur des coupes de rein en microscopie électronique en utilisant des anticorps marqués à l’or.

Les résultats montrent que l’ASS est présente en quantité égale dans les fractions cytosolique et mitochondriale de souris mâles et femelles des différentes souches. Par contre, l’ASS est détectée uniquement dans la fraction cytosolique du cortex de rein de rats. L’ASS cytosolique et mitochondriale de souris ont un poids moléculaire de 46 kDa. La détection de l’ASS par Western blotting et en microscopie électronique montrent que l’ASS est colocalisée avec la carnitine palmitoyltransferase 2 sur la MIM des mitochondries et des mitoplastes. L’ASS métabolise la citrulline en présence d’aspartate, d’ATP ou d’ADP en ASA qui n’est ni métabolisé en acide guanidinosuccinique ni en arginine mais s’accumule. L’acide atractylique inhibe l’ANT et bloque la synthèse d’ASA.

Cette étude prouve que les mitochondries de cortex de souris expriment abondamment une ASS fonctionnelle. La présence d’ATP ou d’ADP est capitale pour produire l’ASA puisqu’en présence d’acide atractylique, la synthèse d’ASA est abolie. L’ATP doit être transporté dans la mitochondrie. Nos approches expérimentales montrent que l’ASS est associée à la MIM. Le poids moléculaire de l’ASS est identique à celui de l’ASS cytosolique rénale et hépatique.