DIFFERENCIATION ET PLASTICITE NEURONALES: ROLES SPECIFIQUES DES PROTEINES DE LA FAMILLE DE LA STATHMINE – NEUDIFSTAT

Au cours du développement du système nerveux et chez l'adulte, les cellules sont soumises à de nombreux signaux contrôlant leur différenciation et leur plasticité dont le dérèglement pourrait être à l'origine de maladies notamment neurodégénératives.

Nous avons identifié les phosphoprotéines de la famille de la stathmine, exprimées dans le système nerveux, en tant que supports de l'intégration et du relais de diverses voies de signalisation. Leur importance est attestée par le phénotype délétère du système nerveux obtenu lors de leur inactivation fonctionnelle chez la drosophile.

Les diverses protéines de la famille de la stathmine présentent de nombreuses similarités. Cependant, leur expression souvent dans les mêmes cellules, ainsi que des différences dans leur propriétés régulatrices et moléculaires militent pour des rôles spécifiques et individuels de chacune des protéines de la famille dans le contexte de la différenciation et de la morphogenèse neuronales.
//La question générale posée dans ce projet concerne les processus fondamentaux impliqués dans le contrôle de la croissance, morphogenèse et différenciation des cellules nerveuses, par la caractérisation des propriétés biologiques et moléculaires spécifiques des diverses protéines de la famille de la stathmine. Nous nous focaliserons sur l'élucidation de leurs rôles et de leurs modes d'actions spécifiques en relation avec la formation, les activités et la plasticité du système nerveux, avec un intérêt pour leurs dérèglements pathologiques éventuels.

Deux groupes de questions complémentaires concernant les diverses protéines de la famille de la stathmine seront abordées en parallèle:

1. La caractérisation biologique des spécificités des protéines de la famille de la stathmine: régulations subcellulaires, rôles fonctionnels dans la différenciation et la morphogenèse neuronales:
- rôles fonctionnels spécifiques aux niveaux cellulaire et intégré: effet de perturbations d'expression et de régulation
- régulation et localisation subcellulaires dans les neurones: compartiments cibles, déterminants moléculaires, régulation

2. La caractérisation moléculaire des spécificités des protéines de la famille de la stathmine:
- régulations par modifications post-traductionnelles: phosphorylation, palmitoylation,
- cibles et partenaires moléculaires et leurs interactions fonctionnelles

Pour chaque question, la préparation et/ou la caractérisation des outils appropriés, ainsi que la caractérisation des molécules ou régulations étudiées fournira la base pour les études fonctionnelles projetées. A chaque étape, les résultats intermédiaires et les outils d'une approche donnée serviront aux autres.
//Les résultats attendus concerneront:

- une meilleure compréhension des évènements, acteurs et mécanismes de régulation mis en jeu pour le contrôle normal de la différenciation neuronale

- la caractérisation fonctionnelle et moléculaire des phosphoprotéines individuelles de la famille de la stathmine et de leurs contributions spécifiques au contrôle des divers processus impliqués dans la différenciation des neurones pendant le développement et leur plasticité chez l'adulte

- l'implication possible de ces protéines ou leur dérèglements dans les pathologies neurodégénératives.