Comprendre la complexité synaptique à travers le recodage des complexes de récepteurs neuronaux endogènes par expansion du code génétique et édition du génome – RECODE

La visualisation précise des protéines synaptiques nécessite un équilibre entre l'imagerie à haute résolution et le maintien de l'intégrité physiologique de ces protéines. Notre projet vise à déterminer la localisation subcellulaire et subsynaptique précise des différents complexes AMPAR, ainsi que leur dynamique. Par conséquent, nous développerons des méthodes de marquage raffinées basées sur l'expansion du code génétique (GCE) avec des acides aminés non naturels et le marquage par clic bioorthogonal avec des colorants tétrazine pour le marquage spécifique de site des AMPAR et des sous-unités auxiliaires avec une erreur de liaison minimale afin de libérer le plein potentiel des dernières méthodes de microscopie de localisation à une seule molécule telles que la feuille de lumière en treillis tridimensionnelle (3D) dSTORM et DNA-PAINT des neurones hippocampiques et des coupes de cerveaux. En utilisant ces méthodes, nous visons à étudier la dynamique des interactions entre les AMPARs et les sous-unités auxiliaires telles que les TARPs, les CNIHs et les GSG1l, car cela est crucial pour la compréhension de leur rôle dans la physiologie synaptique et représente un défi important dans ce domaine. En outre, les méthodes que nous prévoyons de développer nous permettront d'étudier comment les différentes configurations des complexes AMPAR, telles que les assemblages trihétéromériques GluA1/GluA2/GluA3 et dihétéromériques GluA1/GluA2, contribuent à la diversité des réponses synaptiques dans différentes régions du cerveau et différents types de cellules. En combinant l'expertise de deux équipes leaders dans les domaines de la biologie des protéines synaptiques (équipe Choquet) et de l'imagerie de super-résolution avancée couplée à des techniques innovantes de marquage des protéines (équipe Sauer) avec un historique de collaboration éprouvé, notre projet vise à transformer fondamentalement les méthodes utilisées pour étudier les protéines synaptiques et à approfondir notre compréhension de leurs fonctions et de leurs interactions.