The amiloride-sensitive epithelial sodium channel (ENaC) plays a major role in sodium transport in kidney and other epithelia, and in regulating blood pressure. The channel is composed of three subunits (alphabetagamma) each containing two proline-rich sequences (P1 and P2) at its C-terminus. The P2 regions in human beta and gammaENaC, identical to the rat betagammarENaC, were recently shown to be deleted in patients with Liddle's syndrome (a hereditary form of hypertension), leading to hyperactivation of the channel. Using a yeast two-hybrid screen, we have now identified the rat homologue of Nedd4 (rNedd4) as the binding partner for the P2 regions of beta and gammarENaC. rNedd4 contains a Ca2+ lipid binding (CaLB or C2) domain, three WW domains and a ubiquitin ligase (Hect) domain. Our yeast two-hybrid and in vitro binding studies revealed that the rNedd4-WW domains mediate this association by binding to the P2 regions, which include the PY motifs (XPPXY) of either betarENaC (PPPNY) or gammarENaC (PPPRY). SH3 domains were unable to bind these sequences. Moreover, mutations to Ala of Pro616 or Tyr618 within the betarENaC P2 sequence (to PPANY or PPPNA, respectively), recently described in Liddle's patients, led to abrogation of rNedd4-WW binding. Nedd4-WW domains also bound to the proline-rich C-terminus (containing the sequence PPPAY) of alpharENaC, and endogenous Nedd4 co-immunoprecipitated with alpharENaC expressed in MDCK cells. These results demonstrate that the WW domains of rNedd4 bind to the PY motifs deleted from beta or gammaENaC in Liddle's syndrome patients, and suggest that Nedd4 may be a regulator (suppressor) of the epithelial Na+ channel.

Rationale: Critical illness survivors often experience permanent functional disability due to intensive care unit (ICU)-acquired weakness. The mechanisms responsible for long-term weakness persistence versus resolution are unknown.Objectives: To delineate cellular mechanisms underlying long-term weakness persistence in ICU survivors.Methods: We conducted a nested, prospective study of critically ill patients mechanically ventilated for 7 days or longer. The patients were recruited from the RECOVER program and serially assessed over 6 months after ICU discharge. Twenty-seven of 82 patients consented to participate; 15 and 11 patients were assessed at 7 days and 6 months after ICU discharge, respectively.Measurements and Main Results: We assessed motor functional capacity, quadriceps size, strength, and voluntary contractile capacity and performed electromyography, nerve conduction studies, and vastus lateralis biopsies for histologic, cellular, and molecular analyses. Strength and quadriceps cross-sectional areas were decreased 7 days after ICU discharge. Weakness persisted to 6 months and correlated with decreased function. Quadriceps atrophy resolved in 27% patients at 6 months. Muscle mass reconstitution did not correlate with resolution of weakness, owing to persistent impaired voluntary contractile capacity. Compared with Day 7, increased ubiquitin–proteasome system–mediated muscle proteolysis, inflammation, and decreased mitochondrial content all normalized at 6 months. Autophagy markers were normal at 6 months. Patients with sustained atrophy had decreased muscle progenitor (satellite) cell content.Conclusions: Long-term weakness in ICU survivors results from heterogeneous muscle pathophysiology with variable combinations of muscle atrophy and impaired contractile capacity. These findings are not explained by ongoing muscle proteolysis, inflammation, or diminished mitochondrial content. Sustained muscle atrophy is associated with decreased satellite cell content and compromised muscle regrowth, suggesting impaired regenerative capacity.