Une approche d'interactomique intégrative pour déterminer les mécanismes à la base de la pathogénicité des mutants de CASK impliqués dans des troubles du neurodéveloppement – CASKINT

Les interactions protéine-protéine (IPP) sont au cœur du fonctionnement cellulaire normal et pathologique. Différentes méthodes d’interactomique existent, chacune avec ses avantages et ses inconvénients. Dans ce projet nous exploiterons la complémentarité de la purification par affinité suivie d’analyse par spectrométrie de masse (AP-MS), de sa version in vitro (extraits cellulaires incubés à une colonne saturée par la version recombinante de l’hameçon), de la biotinylation de proximité (BioID), et du Holdup. Le BioID et le Holdup, spécialités des deux équipes de ce consortium, peuvent respectivement définir l’ensemble des partenaires possibles d’une protéine d’intérêt en cellule vivante et quantifier les affinités des IPP à très haut débit. Nous appliquerons ces différentes méthodes à la compréhension fine des fonctions cellulaires de CASK (Ca2+/calmodulin-dependent serine protein kinase) et à l’étude des causes moléculaires de la pathogénicité de ses mutants. CASK est crucial pour le développement du système nerveux central, comme attesté par la multitude de mutants directement liés à certains troubles graves du neurodéveloppement, mais dont les effets sont mal connus pour la plupart. Nous générerons un interactome de CASK contextuel, quantitatif et robuste, testant au passage la complémentarité de nos différentes approches et les biais inhérents à chacune. Nous validerons structuralement et fonctionnellement certaines des IPP mesurées, choisies en fonction de leur pertinence vis-à-vis des fonctions normales et pathologiques de CASK. Puis nous quantifierons les variations d’interactome induites par des variants pathologiques de CASK, afin de (i) caractériser quelles sont les interactions spécifiquement modifiées par ces mutations et (ii) suggérer une signature moléculaire spécifique à certains des NDDs liés à CASK. Enfin nous utiliserons ces connaissances pour tester la pathogénicité de variants de CASK à signification inconnue (VUS), et ainsi aider au diagnostic.