Thèse soutenue

Les déterminants moléculaires et cellulaires de la mutation humaine R482X de la sous-unité Cavb4 impliqués dans l’épilepsie
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Auteur / Autrice : Abir Tadmouri
Direction : Michel De Waard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biotechnologie, santé et management
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Grenoble 1

Résumé

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Les canaux calciques neuronaux activés par la dépolarisation membranaire contrôlent diverses fonctions cellulaires telles que l’excitabilité neuronale et la transmission synaptique. Les canaux calciques sont formés d’une sous-unité principale Cav associée à 3 sous-unités régulatrices (b, a2d et g). La sous-unité auxiliaire Cavb joue un rôle crucial dans la régulation des propriétés biophysiques du canal et dans l’adressage membranaire de la sous-unité Cav. Chez l’homme, un isoforme de cette sous-unité Cavb4 est l’objet de mutations qui conduisent à des phénotypes épileptiques. L’une de ces mutations est une délétion d’une partie du domaine carboxy-terminal de Cavb4 (R482X). Les efforts effectués pour comprendre les mécanismes cellulaires du phénotype épileptique des patients concernés n’ont pas encore aboutit à des explications probantes. Ainsi, le phénotype neurologique ne semble pas lié à une altération de l’activité du canal, mais plus vraisemblablement à des fonctions cellulaires inconnues de Cavb4. Ma thèse porte sur la caractérisation des déterminants moléculaires et cellulaires du mutant humain R482X impliqué dans le phénotype neurologique des patients qui portent la mutation. Etant donné que l’épilepsie implique essentiellement les neurones du lobe temporal, je me suis particulièrement intéressée à l’étude des fonctions et de la localisation de Cavb4 dans les neurones d’hippocampe. Dans ces cellules, une translocation de la sous-unité Cavb4 du cytoplasme vers le noyau est notée au cours de la différenciation neuronale. Cette translocation est dépendante de l’intégrité structurale de la sous-unité Cavb4, elle est perdue dans le cas de la mutation R482X. La perte du fragment carboxy-terminal conduit à une altération de la structure de Cavb4 suite à la rupture de l’interaction intramoléculaire entre les deux domaines conservés, au sein de la protéine native. Dans les neurones d’hippocampe, cette déstructuration empêche la localisation nucléaire de la protéine mutante. Etant donné que la sous-unité Cavb4 ne possède aucun signal d’adressage nucléaire, la technique du double hybride a été réalisée afin de déterminer les partenaires protéiques capables d’adresser la sous-unité Cavb4 vers le noyau. Parmi les trois protéines criblées qui interagissent spécifiquement avec Cavb4 et pas avec le mutant, une est capable d’adresser Cavb4 dans le noyau alors que l’autre la retient dans le cytoplasme. Afin d’étudier l’effet de la localisation nucléaire de la sousunité Cavb4 sur la régulation génique, une étude transcriptomique a été réalisée. La sousunité Cavb4 montre un effet répressif sur l’expression génique. Cette répression est inversée dans le cas du mutant incapable de s’adresser vers le noyau des neurones. Parmi ces gènes, plusieurs sont des candidats potentiels pour expliquer l’altération d’activités neuronaux impliquée dans le phénotype épileptique. Enfin, l’absence de l’adressage nucléaire de la sous-unité Cavb4 mutante (R482X) due à la déformation de sa structure native, altèrerait la régulation transcriptionnelle des gènes, qui serait à la base du phénotype épileptique des patients qui portent cette mutation