Nanostructure et Fonction de l'Actine Présynaptique

Nanostructure and Function of Presynaptic Actin

• Auteur / Autrice : Sofia Tumminia
• Direction : Christophe Leterrier, Marie-Jeanne Papandreou
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INP - Institut de Neurophysiopathologie

Mots clés

Mots clés libres

Cytosquelette d'actine

Présynapse

Rôle de l'actine prmodèle de présynapse-sur-verreésynaptique

Microscopie SMLM

Vésicules

Recyclage des vésicules synaptiques

Actin cytoskeleton

Presynapse

Presynapse-on-glass model

Microscopy SMLM

Vesicles

Synaptic vesicular cycling

Résumé

L'actine est un composant clef du cytosquelette des neurones qui favorise leur croissance, leur morphogenèse et leur plasticité. Récemment, de nouvelles structures d'actine axonale ont été découvertes, telles que des anneaux sous-membranaires, des “hotspots” et des “trails”. Cependant, l'organisation de l'actine dans les présynapses est encore inconnue, en raison des difficultés à la visualiser (Papandréou & Leterrier 2018). En outre, le rôle de l'actine présynaptique dans la formation et le fonctionnement des synapses est controversé depuis des décennies, bien qu'il soit crucial pour comprendre les troubles neurodéveloppementaux et dégénératifs. À l'aide de microscopies super-résolutives de pointe, nous allons I) déterminer comment les structures d'actine présynaptique s'organisent à l'échelle nanométrique en utilisant de nouveaux modèles de synapse sur verre pour induire de façon contrôlée des présynapses isolées, II) déterminer quel est le rôle des structures d'actine dans la formation des présynapses et III) analyser le rôle de l'actine dans la fusion des vésicules synaptiques au niveau de la zone active. Ces travaux nous permettront de déterminer de façon définitive le rôle des structures d'actine dans les présynapses.

Actin is a key cytoskeletal component in neurons that supports their growth, morphogenesis and plasticity. In recent years, new actin structures along the axon shaft such as rings, hotspots and trails have been discovered. However, the organization of actin within presynapses along the axon is still unknown, due to difficulties in visualizing it (Papandréou & Leterrier 2018). Moreover, the role of presynaptic actin in both synapse formation and function has been debated for decades, with relevance for both neurodevelopmental and degenerative disorders. Using cutting edge super-resolutive microscopies, we will: I) resolve how presynaptic actin organizes into nanoscale structures using new synapse-on-glass models for controlled induction of isolated presynapses, II) determine what is the role of actin structures in the for-mation of presynapses and III) interrogate the role of actin in shaping synaptic release at the active zone. This work will allow us to definitively determine the role of actin structures in presynapses.