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Rôles de l’Annexine A2 et de l’actine dans le remodelage membranaire : Implication dans la neurosécrétion et la nociception

Unité de Recherche

UPR 3212 - Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives (INCI)
5, rue Blaise Pascal, 67084 STRASBOURG

Équipe

Nom : Trafic membranaire dans les cellules du système nerveux

Responsable : GASMAN & VITALE Stephane & nicolas - gasman@inci-cnrs.unistra.fr vitalen@inci-cnrs.unistra.fr

Téléphone du responsable : 03 88 45 67 12

Composition de l'équipe :
- Chercheurs : 8
- ITA : 4
- Doctorants : 4
- Post-Docs : 0
- Autres : 1

Publications majeures de l'équipe relatives au sujet au cours des 3 dernières années (le cas échéant, 3 publications récentes du DT) :
1) Tryoen-Toth, P., Chasserot-Golaz, S., Tu, A., Gherib, P., Bader, M. F., Beaumelle, B., Vitale, N. HIV-1 Tat protein inhibits neurosecretion by binding to phosphatidylinositol (4,5) bisphosphate. J Cell Sci. 2013, 126:454-63.
2) Ory, S., Ceridono, M., Momboisse, F., Houy, S., Chasserot-Golaz, S., Heintz, D., Calco, V., Haeberle, A. M., Espinoza, F. A., Sims, P. J., Bailly Y., Bader, M. F., Gasman S. Phospholipid Scramblase-1-Induced Lipid Reorganization Regulates Compensatory Endocytosis in Neuroendocrine Cells. J Neurosci 2013 33: 3545-3556.
3) Ory, S., Ceridono, M., Momboisse, F., Houy, S., Chasserot-Golaz, S., Heintz, D., Calco, V., Haeberle, A. M., Espinoza, F. A., Sims, P. J., Bailly Y., Bader, M. F., Gasman S. Phospholipid Scramblase-1-Induced Lipid Reorganization Regulates Compensatory Endocytosis in Neuroendocrine Cells. J Neurosci 2013 33: 3545-3556.

Concernant la thèse

Directeur de Thèse : CHASSEROT-GOLAZ Sylvette - chasserot@unistra.fr

Téléphone :

Co-encadrant : non

Co-tutelle : non

Co-Directeur : non

Concernant le sujet proposé :

Titre : Rôles de l’Annexine A2 et de l’actine dans le remodelage membranaire : Implication dans la neurosécrétion et la nociception

Projet : Un grand nombre de pathologies du système nerveux comme la douleur neuropathique, la maladie d’Alzheimer, mais aussi des cancers neuroendocriniens sont associées à un défaut de composition et d’organisation des membranes cellulaires. Elucider les mécanismes moléculaires à l’origine de ce disfonctionnement permettrait de mieux comprendre l’évolution de ces pathologies. Au sein de la membrane plasmique, des radeaux lipidiques formés de glycosphingolipides et de cholestérol, constituent des plateformes mobiles qui peuvent se regrouper en domaines plus larges et opérer un recrutement spatial de certaines protéines impliquées dans une fonction cellulaire donnée. La compréhension de la régulation de ces domaines au niveau moléculaire représente un défi majeur pour le futur. L’existence de plateformes lipidiques permettant un couplage fonctionnel des protéines a été proposée dans diverses étapes du trafic membranaire intracellulaire comme l’exocytose. Parmi les protéines capables de former et de stabiliser des micro-domaines lipidiques dans des membranes biologiques, l’annexine A2 (AnxA2). Récemment nous avons montré que la fasciculation par l’AnxA2 de filaments d’actine pour former des faisceaux d’actine reliant le granule à la membrane plasmique est nécessaire à la formation de domaines lipidiques. L’objectif de la thèse est de montrer que ces plateformes lipidiques formées par l’AnxA2 constituent des sites d’assemblage des machineries moléculaires impliquées dans la sécrétion des cellules chromaffines et la nociception.

Pour valider cette hypothèse, deux axes seront abordés :

1. Les plateformes lipidiques : sites d’assemblages de la machinerie de l’exocytose

Pour mettre en évidence que ces plateformes lipidiques correspondent aux sites d’exocytose, il faudra caractériser les microdomaines membranaires présents dans les cellules chromaffines. Nous rechercherons les principaux acteurs de l’exocytose, telles les protéines SNARE, la PLD et ses régulateurs. Le développement de techniques d’imagerie à haute résolution spatiale et temporelle ainsi que l’analyse dynamique des interactions moléculaires en cellule vivante, permettra de suivre la cinétique de coalescence de ces plateformes au cours de la sécrétion.
Nous venons de mettre en évidence que des filaments d’actine ancrés à la membrane plasmique, participent à la coalescence des microdomaines. Cette étude sera poursuivie en étudiant l’origine de ces structures d’actine. Finalement, nous essayerons d’identifier les protéines impliquées dans l’ancrage des filaments d’actine dans les radeaux lipidiques. Parallèlement, nous analyserons la formation de plateformes lipidiques, l’organisation des filaments d’actine au cours de l’exocytose dans des cellules chromaffines issues de souris KO pour le gène de l’AnxA2.

2. Rôles de l’AnxA2 et de S100A10 dans la nociception

En collaboration avec une équipe de l’INCI animée par M. Barrot dont le thème de recherche est « Plasticité moléculaire et risques fonctionnels liés à la douleur soutenue », nous voulons étudier si AnxA2 et les microdomaines lipidiques interviennent dans les mécanismes de la nociception. Récemment, l’AnxA2 a été impliquée dans la régulation de la nociception via son interaction avec les canaux TRPA1 and TRPV4 dans les neurons des ganglions dorso-rachidiens. Considérant l’influence de l’environnement lipidique sur le fonctionnement des canaux TRPV et les rôles de S100A10 et de l’AnxA2 dans la formation des plateformes lipidiques au niveau des sites d’exocytose, il est tentant d’imaginer que S100A10, en interagissant avec certains canaux ioniques recrute l’AnxA2 qui modifierait alors l’organisation de la membrane plasmique au niveau de ces canaux et affecterait ainsi leur activité. Nous étudierons l’expression et la distribution d’AnxA2 et de S100A10 dans les différents types de neurones des ganglions dorso-rachidiens.

Compétences souhaitées : Connaissances en neuroendocrinologie, en biologie moléculaire et cellulaire sont requises.

Expertises qui seront acquises au cours de la formation : Culture cellulaire, clonage et mutagénèse, biochimie (fractionnement
subcellulaire, électrophorèse et transfert sur nitrocellulose…)
Microscopie photonique (microscopie confocale, à onde évanescente, vidéo microscopie), Microscopie électronique à transmission et à balayage,
Ampérométrie