Interaction moléculaire et fonctionnelle entre Dvl2 et les MAPs dans l'axone et leur rôle dans les troubles du neurodéveloppement

Molecular and functional interplay between Dvl2 and MAPs at the axon and role in neurodevelopmental disorders

• Auteur / Autrice : Sophie Gonzalez-belmonte
• Direction : Jérôme Ezan
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 13/11/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neurocentre Magendie
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Polarite Planaire et Plasticite

Mots clés

Mots clés libres

Axone

Microtubule

MAPs

Polarite

Binders

Pathologies neurodevelopementales

Axon

Microtubules

MAPs

Polarity

Binders

Neurodevelopmental diseases

Résumé

Nous avons identifié une protéine spécifiquement localisée dans la partie proximale de l'axone des neurones de l'hippocampe et du cortex (in vitro et in vivo), ce qui suggère qu'elle pourrait moduler la polarité du neurone, mais aussi son excitabilité et la donc la transmission du signal nerveux (voir Dorrego-Rivas et al., 2022; Ezan et al., 2021; Robert et al., 2020; Dos-Santos Carvalho et al, Elife 2020; Mauriac et al, Nat Commun. 2017). Ceci pourrait avoir une incidence dans certaines pathologies neurodeveloppementales, en modulant en particulier la génération de potentiel d'action ou la plasticité de l'axone ((autisme, epilepsie, hydrocephalie, etc.). Pour aborder le probleme nous avons réuni un consortium de trois groupes possédant des expertises interdisciplinaires et des outils complémentaires, notamment la biologie moléculaire et cellulaire, diverses méthodes d'imagerie multi-échelle, des approches chimiques, des méthodes de marquage par proximité couplées à la spectrométrie de masse et l'électrophysiologie. Ce travail établira la signalisation PCP comme un régulateur critique de l'AIS chez les mammifères, et fera évoluer la façon dont nous évaluons certaines pathologies neurodéveloppementales et neurologiques, en prenant mieux en compte les diverses fonctions spatiales et temporelles spécifiques des protéines. Sur le plan echnique, les nouveaux outils moléculaires que nous développerons permettront une résolution temporelle des protéomiques dynamiques de l'axone et une modulation des nouvelles interactions.

We have identified a protein specifically localized in the proximal part of the axon of hippocampal and cortical neurons (in vitro and in vivo), suggesting that it could modulate the polarity of the neuron, but also its excitability and therefore the transmission of the nervous signal (see Dorrego-Rivas et al., 2022; Ezan et al., 2021; Robert et al., 2020; Dos-Santos Carvalho et al, Elife 2020; Mauriac et al, Nat Commun. 2017). This could have an impact in certain neurodevelopmental pathologies, in particular by modulating action potential generation or axon plasticity ((autism, epilepsy, hydrocephalus, etc.). To tackle the problem we have brought together a consortium of three groups with interdisciplinary expertise and complementary tools, including molecular and cellular biology, various multiscale imaging methods, chemical approaches, proximity labeling methods coupled to mass spectrometry, and electrophysiology. This work will establish PCP signaling as a critical regulator of AIS in mammals and will evolve the way we assess certain neurodevelopmental and neurological pathologies, by better taking into account the diverse specific spatial and temporal functions of proteins. Technically, the new molecular tools we will be developing will enable temporal resolution of axon dynamic proteomics and modulation of novel interactions.