La transmission de l’information au niveau des synapses chimiques requiert la concentration de récepteurs appropriés face aux sites de libération des neurotransmetteurs. Afin d'identifier de nouveaux gènes impliqués dans la localisation synaptique des récepteurs de l’acétylcholine (RAChs), un crible génétique basé sur l'observation in vivo de ces récepteurs à la jonction neuromusculaire (JNM) de C. elegans a été conduit et a permis d’isoler 29 mutants. J’ai identifié des gènes candidats dans cinq lignées et la mutation causale dans trois autres en caractérisant 9 de ces mutants par séquençage de leur génome. Par ailleurs, l’analyse fonctionnelle de 2 autres des mutants nous a permis de mettre en évidence deux activités mobilisatrices des récepteurs très différentes. D’une part, nous avons mis en évidence le rôle déterminant d’isoformes de Ce-Punctine/MADD-4, sécrétées spécifiquement par les motoneurones cholinergiques et GABAergiques, dans le recrutement local des récepteurs appropriés à la membrane de la cellule musculaire. Chef d’orchestre de la transmission neuronale, la Punctine définit ainsi l’identité excitatrice ou inhibitrice des JNMs. D’autre part, nous avons montré que les RAChs extrasynaptiques normalement diffus à la membrane de la cellule musculaire s’agrègent en amas ectopiques dans un mutant du gène suppresseur de tumeurs rsu-1 (ras suppresseur 1). L’absence de RSU-1, protéine localisée aux sites d’adhésion focale en aval des intégrines, engendre une diminution des récepteurs synaptiques, ce qui met à jour un mécanisme actif prévenant l’agrégation illégitime des récepteurs extrasynaptiques et permettant d’assurer leur recrutement effectif à la synapse. / Chemical neurotransmission relies on the concentration of receptors in front of neurotransmitter release sites. To identify new genes involved in the synaptic localization of receptors, a genetic screen based on the in vivo visualization of acetylcholine receptors (AChRs) at the C. elegans neuromuscular junction (NMJ) was performed and twenty-nine mutants were retrieved. By whole genome sequencing of nine mutated lines, I identified candidate genes for five mutants and the causal mutation for three others. The functional analysis performed in parallel of two other mutants from the same screen revealed two novel and distinct activities that are required for the synaptic localization of AChRs. We evidenced the fundamental role of Ce Punctin/MADD-4 isoforms, which are specifically secreted by cholinergic and GABAergic motoneurons, in recruiting locally appropriate receptors at the muscle cell membrane. This showed that Punctin is a key factor specifying the excitatory or the inhibitory identity of NMJs and defined a new paradigm with isoforms from the same gene that promote specific post-synaptic domains assembly. The tumor suppressor gene rsu-1 (ras suppressor 1) is evolutionary conserved and encodes a protein localized at focal adhesion sites. In the absence of RSU-1, normally diffused extrasynaptic AChRs are found aggregated and the synaptic receptor content is diminished. This reveals that an RSU-1 dependent mechanism is required to maintain receptors dispersed in the extrasynaptic membrane, allowing for their proper recruitment at the synapse.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015PA066402 |
| Date | 21 September 2015 |
| Creators | Pierron, Marie Juliette Ségolène |
| Contributors | Paris 6, Bessereau, Jean-Louis |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French, English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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