Mécanismes trans-synaptiques du trafic de récepteurs du glutamate in vivo – MossyGlu

Ce projet pose la question de la spécification des synapses glutamatergiques du système nerveux central, élément essentiel pour un bon fonctionnement des réseaux synaptiques. Notre objectif est d?examiner si des mécanismes trans-synaptiques contrôlent la spécificité moléculaire et fonctionnelle pour une voie synaptique identifiée dans l?hippocampe et de proposer des explications moléculaires. Nous examinerons ces mécanismes dans des situations expérimentales qui se rapprochent des conditions de maturation et de fonctionnement des réseaux in vivo. Le développement récent d?une panoplie de techniques pour transférer des gènes in vivo dans les neurones, comme par exemple les vecteurs lentiviraux, permet des manipulations moléculaires ciblées dans le cerveau. Nous enregistrerons les courants synaptiques evoqués dans les cellules pyramidales de CA3 par l?activation des fibres moussues, dans différentes conditions expérimentales pouvant pertuber cette régulation trans-synaptique du traffic des récepteurs. Nous effectuerons en parallèle une cartographie fine des récepteurs du glutamate le long de l?arborisation dendritique dans CA3 par la technique de décageage de glutamate en micropscopie confocale double photon. Ce projet est divisé en trois tâches. La première tâche examinera l?hypothèse que les fibres moussues jouent un rôle clef dans la distribution subcellulaire restreinte des récepteurs kaïnate dans les cellules pyramidales de CA3, ainsi que les propriétés des récepteurs NMDA synaptiques. Pour cela nous examinerons des modèles expérimentaux chez la souris où les fibres moussues présente un routage abérrant. Dans une deuxième tâche, nous nous rechercherons les déterminants moléculaires des mécanismes trans-synaptiques qui restreignent l?expression des récepteurs kaïnate aux synapses des fibres moussues. Nous utilisons une approche de remplacement moléculaire dans des tranches d?hippocampe issues de souris GluR6-/- par différents mutants des domaines C- et N-terminaux de GluR6. Non seulement ces expériences offriront pour la première fois des données moléculaires sur le traffic des récepteurs kaïnate in vivo, mais elles apporteront aussi les premières indications d?un rôle du domaine extracellulaire dans ces mécanismes. Dans une dernière tâche, nous explorerons la possibilité que des complexes d?adhérence moléculaires synaptiques que sont les neuroligines et les N-cadhérines, participent aux mécanismes trans-synaptiques de spécification des synapses glutamatergiques. Pour cela nous utiliserons des souris mutantes pour lequel le gène est invalidé de manière selective dans les fibres moussues, ainsi que des approches de remplacement moléculaires, d?expression de dominants-négatifs et de pepetides dans la tranche d?hippocampe. De manière générale, ce projet propose un ensemble d?expériences et d?approches originales pour répondre à la question du trafic sélectif des récepteurs du glutamate dans des synapses identifiées, condition indispensable au bon fonctionnement des réseaux synaptiques.