Étude des triades des muscles squelettiques

Study of skeletal muscle triads

• Auteur / Autrice : Lupann Rieger
• Direction : Julien Fauré
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physiologie-Physiopathogies-Pharmacologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Grenoble Institut des Neurosciences
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Myologie et Pathologies - CSV

Mots clés

Mots clés libres

Muscle squelettique

Protéomique

Triades

Exercice

Maladies génétiques

Skeletal muscle

Proteomics

Triads

Exercise

Genetic diseases

Résumé

La contraction musculaire met en jeu une succession d'étapes couplant la stimulation nerveuse par les neurones moteurs au relâchement de calcium intracellulaire responsable de la contraction. Ces étapes sont très finement régulées et dépendent d'une structure membranaire hautement organisée et spécifique des muscles squelettiques : la triade. Plusieurs protéines impliquées dans la formation ou le maintien de cette structure sont mutées dans des maladies génétiques graves (myopathies). Les protéines impliquées dans le maintien et la dynamique de cette structure ne sont pas toutes connues, et le rôle potentiel des triades au-delà de la contraction reste inconnu. Le projet de thèse abordera les questions suivantes: 1) Quelle est la composition des triades dans différentes situations physiologiques ou pathologiques? 2) Comment les triades s'adaptent-elles à une sollicitation musculaire aigüe (exercice physique, prise de sucre)? 3) Quelles sont les autres fonctions de ces triades? Pour répondre à ces questions, le/la doctorant(e) utilisera une nouvelle méthode de pointe d'analyse protéomique spatio-temporelle comparative couplant biotinylation de proximité et spectrométrie de masse: le BioID. Les fonctions des protéines identifiées par cette étude seront ensuite étudiées in vivo et en culture dans des tissus et cellules musculaires délétées des gènes correspondant grâce à la technologie CRISPR-Cas9. L'impact de l'absence de ces protéines sur la fonction musculaire sera déterminé par des approches biochimiques, cellulaires et physiologiques dont l'imagerie à haute-résolution. Le projet de thèse va donc permettre d'étendre les connaissances sur une structure essentielle au bon fonctionnement des muscles squelettiques et sur son rôle dans des conditions physiologiques et pathologiques.

Muscle contraction relies on successive steps coupling nerve stimulation by motor neurons to the release of intracellular calcium responsible for muscle contraction. These steps are tightly regulated and depend on a highly organized membrane structure specific of skeletal muscles: the triad. Several proteins involved in the formation or maintenance of this structure are mutated in severe genetic diseases (myopathies). Few proteins involved in the maintenance and dynamics of this structure are known, and the potential role of triads beyond contraction remains unknown. The PhD project will address the following questions: 1) What is the composition of triads in different physiological or pathological situations? 2) How do triads adapt to acute muscular demand (physical exercise, sugar intake)? 3) What are the other functions of these triads? To answer these questions, the PhD student will use a new cutting-edge comparative spatio-temporal proteomic analysis method coupling proximity biotinylation and mass spectrometry: BioID. The functions of the proteins identified by this study will then be analyzed in vivo and in culture in tissues and muscle cells deleted from the corresponding genes using CRISPR-Cas9 technology. The impact of the absence of these proteins on muscle function will be determined by biochemical, cellular and physiological approaches including high-resolution imaging. The PhD project will therefore expand knowledge on a structure essential to the proper functioning of skeletal muscles and its role in physiological and pathological conditions.