Couplage fonctionnel entre l’exocytose et le recyclage des vésicules synaptiques dans les synapses de mammifère – couplingSVcycling

La transmission synaptique chimique rapide est à la base de la communication neuronale. Elle est médiée par la fusion de vésicules synaptiques (VS) contenant les molécules de neurotransmetteur avec la membrane plasmique présynaptique dans une région nommée la zone active d’exocytose (ZA) qui fait face à la région post-synaptique contenant les récepteurs des neurotransmetteurs. La fusion, ou exocytose, des VS est étroitement couplée spatialement et temporellement avec la recapture par endocytose des protéines et des lipides des VS qui permet la reformation de VS prêtes à fusionner, ce qui garantit une neurotransmission durable et donc le fonctionnement normal du cerveau. Le substrat du couplage entre exocytose et endocytose des VS est encore mal compris. Le projet collaboratif proposé a pour but de définir les bases structurales et moléculaires du couplage entre exocytose et endocytose aux synapses. Nous développerons de nouvelles sondes fluorescentes et des protocoles pour déterminer la localisation des événements d’exocytose et d’endocytose et définir une zone d’endocytose (ZE) putative et sa localisation par rapport à la ZA. Nous utiliserons des neurones primaires d’hippocampe de rat et de souris transgéniques en culture, ainsi que des neurones humains différenciés à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPih) qui conviennent particulièrement pour les stratégies d’édition du génome. De plus, nous utiliserons des techniques avancées d’imagerie sur cellules vivantes, notamment la microscopie de super-résolution gSTED (dépletion d’émission stimulée déclenchée) pour définir les marqueurs moléculaires de la ZE et tester comment les protéines des VS régulent sa formation. Enfin, nous découplerons l’endocytose de l’exocytose par des changements temporellement contrôlés de tension membranaire ou en supprimant l’expression de protéines des VS ou associées qui pourraient lier la ZE à la ZA, et nous déterminerons ses conséquences sur la physiologie synaptique.