Thèse soutenue

Identification des partenaires neuronaux des protéines STOP

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Auteur / Autrice : Fabrice Dufour
Direction : Annie Andrieux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie cellulaire et intégrative
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La stabilité des microtubules dans les neurones est induite par leur association avec les effecteurs E- et N-STOP (Early et adult Neuronal Stable Tubule Only Polypeptide). La capacité de liaison aux microtubules des protéines STOP est régulée via une phosphorylation par la kinase CaMKII. L'invalidation du gène stop chez la souris entraîne des défauts de transmission synaptique associés à une réduction de la densité des vésicules pré-synaptiques. Dans un premier temps, nous avons étudié la localisation synaptique de la STOP phosphorylée dans des neurones d'hippocampe: elle se trouve enrichie au niveau des spicules dendritiques et des points de branchements axonaux et co-localise avec le réseau d'actine sous-membranaire. Elle co-localise également partiellement avec des marqueurs pré- et post¬synaptiques. STOP co-sédimente avec l'actine F polymérisée in vitro, quelle que soit sa régulation par la CaMKII. La phosphorylation de STOP par la CaMKII permet donc sa dissociation du réseau microtubulaire et sa re-localisation vers le cytosquelette d'actine. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons identifié ses partenaires neuronaux in vivo par la technique du double-hybride chez la levure. Trois de ces partenaires potentiels ont été confirmés: la protéine Tctex1, à la fois chaîne légère du moteur moléculaire dynéine mais également impliquée dans l'adressage au bouton synaptique de canaux calciques sensibles au voltage, la protéine Arc, impliquée dans la plasticité post-synaptique, et la protéine Nsg2, de fonction indéterminée pour le moment. Nous nous sommes ensuite focalisés sur le partenaire Tctex1 en confirmant l'interaction avec la STOP par différentes techniques. Par l'emploi de mutants délétés, le site d'interaction de STOP avec Tctex1 a été ciblé au niveau d'un module de liaison aux microtubules. Si Tctex1 est indispensable à l'acheminement de canaux calciques nécessaires à la transmission synaptique, nous avons également montré que l'absence de son partenaire STOP entraînait une réduction de la densité de courants calciques couplée à une diminution du nombre des canaux dans les prolongements neuritiques. L'absence de STOP est également responsable d'un défaut du transport rétrograde neuronal, ce qui permet de relier la STOP à la fonctionnalité motrice de la dynéine cytoplasmique. En interagissant avec une multitude de partenaires différents aux fonctionnalités bien distinctes, les protéines STOP exerceraient très probablement un rôle intégrateur dans l'orqanisation fonctionnelle de la synapse.