La contraction musculaire est initiée par des relâchements massifs de calcium intracellulaire après stimulation par le motoneurone. Le couplage entre la stimulation neuronale et la libération de calcium dépend du complexe de relâchement du calcium (CRC), et est réalisé dans un compartiment particulier des cellules musculaires : la triade. Les triades sont formées par une apposition de trois systèmes membranaires, deux citernes terminales du réticulum sarcoplasmique qui encadrent un tubule transverse, qui est une invagination de la membrane plasmique. Toutes les protéines du CRC sont exclusivement localisées à la triade, cependant les mécanismes de formation des triades et d'adressage des protéines du CRC dans ce compartiment spécifique sont encore largement inconnus. Au niveau de la triade, des points de contacts réguliers avec les microtubules ont été observés, et la triadine, une protéine du CRC, a été proposée comme pouvant servir de lien entre les microtubules et les autres protéines du CRC.L'objectif de ce travail est d'étudier les mécanismes à l'origine de l'organisation des membranes de la triade, de la localisation des protéines du CRC, ainsi que l'implication des microtubules dans ces processus. Nous nous sommes intéressés au rôle de deux protéines associées aux microtubules, Climp63 et MAP6. Des travaux de microscopie ont également permis de caractériser le comportement de chimères fluorescentes de triadine exprimées dans des myotubes de souris différenciés en culture.Climp63 en association avec la triadine, forme un lien entre les triades et le réseau microtubulaire. Cependant, la relation fonctionnelle entre le réseau de microtubules et le relâchement de calcium reste complexe à envisager. Si l’étude d’un modèle animal montre clairement que l’absence de la protéine MAP6 affecte la force musculaire, il n’a pas été possible de montrer que ce défaut est sous-tendu par un dysfonctionnement des microtubules. L’étude de la mise en place des triades a révélé que les microtubules participent à cette organisation, en supportant la mobilité des triades en cours de positionnement dans la fibre musculaire. Enfin, nous avons pu montrer que l’adressage de la triadine à la triade se fait par une diffusion de la protéine au sein du RS, et une rétention dans la citerne terminale grâce à un mécanisme complexe, potentiellement indépendant de RYR1, et nécessitant à la fois les domaines lumenal et cytosolique de la protéine. / Muscle contraction is initiated by massive intracellular calcium releases after motoneuron stimulation. The coupling between neuronal stimulation and calcium release depends on the calcium release complex (CRC), and takes place in a very special compartment of muscle cells : the triad. Triads are formed by the apposition of three membrane systems, two terminal cisternae of the sarcoplasmic reticulum, on each side of a transverse tubule, which is an invagination of the plasma membrane. All CRC proteins are exclusively localized at the triads, however the mechanisms leading to triad formation, and CRC protein targeting at this special compartment are still largely unknown. At the triads, regular cross-talks with microtubules were observed, and triadin, one of the CRC protein, was proposed to serve as a link between microtubules and the other CRC proteins.The goal of this work is to study the mechanisms leading to the organization of triad membranes, and to triad CRC proteins targeting, as well as the involvement of microtubules in these processes. We focused our interest on the role of two microtubule-associated proteins, Climp63 and MAP6. Microscopy studies allowed us to characterize the behaviour of fluorescent triadin chimeras expressed in mouse myotubes, differentiated in culture.Climp63 when associated to triadin forms a link between triads and microtubules. However the functional relationship between microtubules and calcium releases remains complex to consider. Even if the study of an animal model shows clearly that the lack of MAP6 protein affects muscle force, we were not able to show that this defect depends on microtubule dysfunction. The study of triad set up revealed that microtubules participate in that organization, by sustaining triads mobility during positioning in the muscle cell. Finally we were able to show that triadin targeting to triads is done by diffusion of the protein in the SR membrane, and retention in the terminal cisternae thanks to a complex mechanism. This mechanism could be independant of RyR1, but needs the lumenal and cytosolic domains of the protein.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2016GREAV060 |
| Date | 29 November 2016 |
| Creators | Sebastien, Muriel |
| Contributors | Grenoble Alpes, Fauré, Julien |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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