ROLE DES RHOGEFS DANS LE CONTROLE DE L'ACTIVITE DES RHO-GTPASES AU COURS DU DEVELOPPEMENT NEURONAL – BRAINGEF

Les GTPase Rho jouent un rôle important dans le développement embryonaire du système nerveux en contrôlant le remodelage du cytosquelette actinique. Par contre, le rôle de ces protéïnes dans le développement post-natal du système nerveux est mal connu. Les Rho GEFs activent les Rho GTPases. Au vu de leur organisation modulaire complexe, les Rho-GEFs sont des bons candidats pour être responsable de l'intégration spatio-temporelle des voies de signalisation induites pas les signaux extra-cellulaires aboutissant à l'activation des Rho-GTPases dans le système nerveux. Nous nous proposons d'évaluer l'importance des Rho-GTPases dans le développement du cervelet, en étudiant la fonction de deux RhoGEFs, Trio et puratrophin-1, dans le contrôle des Rho GTPases au cours de la différenciation des neurones de Purkinje. Ce projet contribuera à mieux évaluer l'importance des Rho-GTPases dans le développement neuronal ou au cours de maladies neurodégénératives telles que les ataxies du cervelet.//Nous proposons d'étudier la fonction et la régulation de deux Rho-GEFs, Trio et puratrophin-1, dans la différenciation des cellules de Purkinje. A) Une isoforme de Trio, TrioC, est spécifique du système nerveux et est fortement exprimée après la naissance dans les cellules de Purkinje, suggérant un rôle de cette isoforme dans le contrôle de l'activité de Rac au cours du développement du cervelet. Nous développons une souris K.O. conditionnelle de Trio pour inactiver spécifiquement en post-natal dans le cervelet (souris flox-Trio/L7-cre). Nous analyserons l'effet de la délétion de Trio : a) in vivo en suivant les capacités motrices et de coordination des souris mutantes, ainsi que la morphologie et le nombre des cellules de Purkinje dans le cervelet; b) in vitro en suivant la différenciation des cellules de Purkinje des souris K.O. Au niveau moléculaire, nous analyserons les voies de signalisation contrôlant ces processus, en se concentrant sur les voies Rho et en identifiant les partenaires de Trio dans le cervelet, par purification d'affinité suivie de spectrométrie de masse. B) Le GEF puratrophin-1 a été associé à un sous-type d'ataxe cérebelleuse autosomale dominante (ADCA) liée au chromosome 16q22.1. Cependant, rien n'est connu sur la fonction physiologique de la puratrophine-1. Nous proposons d'étudier la fonction de la puratrophine-1 dans le contrôle des Rho-GTPases au cours du développement du système nerveux. Les différentes étapes seront: a) déterminer les cibles GTPasiques de la puratrophine-1 in vitro et in vivo; b) établir le profil d'expression de la puratrophine-1; c) réaliser l'étude structure-fonction de la puratrophine-1; d) analyser l'effet de la surexpression ou de l'extinction par RNAi de la puratrophine-1 sur la différenciation de cultures primaires de neurones; e) étudier les voies de signalisation impliquant la puratrophine-1 pour contrôler la différenciation neuronale; f) générer une souris K.O. conditionnelle de la puratrophine-1.//Le rôle des voies de signalisation des Rho-GTPases dans le développement post-natal du système nerveux et chez l'adulte est encore mal compris. En utilisant des modèles murins knock out en combinaison avec des approches de biologie moléculaire et cellulaire, notre programme de recherche permettra la caractérisation du rôle fonctionnel des Rho-GEFs Trio et puratrophine-1 dans le contrôle des Rho-GTPases au cours du développement du cervelet. Par ailleurs, ce projet contribuera à une meilleure compréhension de l'importance des GTPases Rho dans le développement de maladies neurodégénératives comme les ataxies du cervelet.