Huntingtin and the control of long distance transport of synaptic / extrasynaptic signals in health and disease – Passage
Les vésicules synaptiques se déplacent de manière autonome dans les neurones.
De l’énergie pour le transport axonal.
Comprendre le transport des vesicules dans les neurones
Les mécanismes qui régulent le transport intracellulaire des molécules actives dans les neurones sont mal connus. Ce transport de molécules actives (Neurotransmetteurs, facteurs neuroprotecteurs ...) dans les axones est en effet un processus capital pour la survie de ces cellules et le bon fonctionnement du système nerveux. Celui-ci est assuré par des vésicules qui se déplacent rapidement grâce à des moteurs moléculaires qui ont besoin d’énergie. Ces mécanismes de transport se trouvent altérés dans un grand nombre de pathologies neurodégénératives comme les maladies d’Alzheimer, Parkinson ou de Huntington. Comprendre ces mécanismes sont donc importants pour mieux comprendre ces pathologies du cerveau.
Nous avons isolé puis purifié des vésicules de transport intraneuronal, issues de cerveaux de souris génétiquement modifiées pour rendre ces vésicules spécifiques fluorescentes. Grace à de puissants outils de séquençage de protéines, nous avons ensuite identifié leurs différents types de protéines constitutives, 1291 au total.
Nous avons mis en évidence que des vésicules purifiées étaient capable de produire de l’ATP à partir du glucose et de l’ADP, le précurseur de l’ATP . Victoria Hinckelmann, étudiante en thèse dans l’équipe a notamment démontré par une approche biochimique que des vésicules purifiées sont capables de bouger le long de microtubules dans un système reconstitué lorsqu’on active la glycolyse en présence d’ADP, en particulier, sans la présence de mitochondries qui sont la source majeure d’énergie pour la cellule. Ainsi, les vésicules sont capables de produire leur propre énergie et se déplacer de manière autonome pour libérer les molécules actives au niveau des terminaisons nerveuses.
La mise en évidence de ces processus énergétiques est indispensable à la compréhension du fonctionnement neuronal et de leur rôle dans les processus dégénératifs. Ces travaux sur la compréhension de la source d’énergie pour le transport axonal ouvrent donc de nouvelles perspectives thérapeutiques pour rétablir ce transport dans les neurones malades.
Self-propelling vesicles define glycolysis as the minimal energy machinery for neuronal transport. Hinckelmann MV, Virlogeux A, Niehage C, Poujol C, Choquet D, Hoflack B, Zala D, Saudou F. Nat Commun. 2016 Oct 24;7:13233. doi: 10.1038/ncomms13233.
Coordination du projet
Frédéric SAUDOU (INSERM DR RHONE-ALPES AUVERGNE)
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Partenariat
Leibniz Institute for Neurobiology
INSERM DR RHONE-ALPES AUVERGNE
Aide de l'ANR 359 000 euros
Début et durée du projet scientifique :
octobre 2014
- 48 Mois