Interaction de l'Ub-ligase HERC2 avec les RhoGEFs DOCKD: études structure-interactome-fonction et implication dans la synaptogénèse et des syndromes du neurodéveloppement. – HERC2-DOCKD-Modul

Lors de la synaptogénèse, des Rho GTPases et leurs protéines activatrices RhoGEFs initient et régulent la morphogénèse des épines dendritiques, souvent altérée dans les troubles du spectre autistique (TSA) et la déficience intellectuelle (DI). Nous avons établi un lien fonctionnel entre les RhoGEFs de la famille DOCKD et Ube3A et HERC2, deux Ub-ligases E3 génétiquement affectées dans plusieurs syndromes de DI ou de TSA (Angelman, Angelman-like et Dup15q). Nous avons montré que le domaine RLD2 de HERC2 reconnaît un motif consensus "DxDKDxD" dans les protéines Ube3A et DOCKD, et résolu les structures cristallographiques de ces complexes. Nous proposons que la liaison de HERC2 au motif DxDKDxD des protéines DOCKD module leur activité GEF en modifiant des interactions entre les domaines PH N-terminal et DHR2 C-terminal des DOCKD, et que les proportions relatives de complexes HERC2-Ube3A et HERC2-DOCKD sont déterminantes pour que l'activité GEF des DOCKD et la synaptogénèse soient optimalement régulées lors du neurodéveloppement. Nous analyserons par cristallographie et Cryo-EM les interactions des domaines PH et DHR2 de DOCKD, ainsi que les changements de conformation de DOCKD liée au domaine RLD2 de HERC2. En se basant sur la structure, nous générerons des mutants des protéines DOCKD dépourvus de liaison à HERC2 ou répondant différemment à la liaison à HERC2. Nous mesurerons leurs activités GEF et les exprimerons dans des neurones murins afin d'étudier si leur capacité à induire la formation d'épines est affectée. Nous testerons également l'impact du knock-out ou de la surexpression de Ube3A et HERC2 sur les niveaux cellulaires et les activités GEF des protéines DOCKD. Enfin, nous appliquerons des approches innovantes d'interactomique quantitative et de bioinformatique pour explorer l'interactome médié par les interactions RLD2-DxDKDxD, au delà des complexes HERC2-Ube3A et HERC2-DOCKD.