Implication de la ß spectrin dans la morphologie et la fonction des épines dendritiques – MorphoSpectrin

Le compartiment post-synaptique de la plupart des synapses excitatrices se localise au sein des épines dendritiques. Les épines sont des protrusions présentent le long des dendrites. La composition moléculaire, la morphologie et la compartimentation de ces structures sont critiques pour la fonction synaptique. Les épines sont par ailleurs très plastiques et peuvent croître ou décroître en fonction de l’activité synaptique. Les mécanismes moléculaires à l’origine de la régulation de leur forme, de leur taille et de leur compartimentation ne sont pas encore bien compris. Dans ce projet, je propose de m’intéresser aux ß spectrins (2 et 3), en partant de l’hypothèse que leurs propriétés particulières en terme d’élasticité, de liaison aux lipides et aux molécules d’échafaudage sont fondamentales dans le rôle qu’elles jouent sur la morphologie, la compartimentation des épines et sur la fonction synaptique. Afin d’analyser ces différents aspects, le projet présenté ici est divisé en trois parties :
(1) Nous testerons le rôle des ß spectrines 2 et 3 dans la régulation de la forme des épines dendritiques, au repos et au cours de changements morphologiques de ces structures. En complément aux protocoles de plasticité structurale, nous utiliserons une méthode originale pour déformer de manière contrôlée les épines dendritiques. La tension exercée sur les spectrines sera par ailleurs évaluée grâce à l’utilisation d’un bio-senseur spécifique.
(2) Nous étudierons en détail l’organisation et la co-organisation nanoscopique des ß spectrines 2 et 3 dans les épines. Nous testerons le rôle de leurs partenaires moléculaires en portant une attention particulière à une classe de lipides, les phosphoinositides eux-mêmes régulés par l’activité synaptique.
(3) Enfin, la compartimentation dynamique des récepteurs aux glutamates est fondamentale pour la fonction synaptique. Plusieurs pistes suggèrent que les ß spectrines pourraient réguler leurs localisations/stabilités. Nous étudierons donc l’impact de la manipulation des spectrines sur la fonction synaptique, la nano-organization et la dynamique à la membranes des récepteurs AMPA.
Dans ce projet, nous utiliserons une approche pluri-méthodologique combinant outils moléculaires innovants, électrophysiologie et imagerie de pointe dans le contexte très favorable de mon nouveau laboratoire d’accueil.