Rôle de la (dé)tyrosination de la tubuline dans la maturation et le fonctionnement des épines dendritiques

Le lundi 23 novembre 2026, Aditi Sharma soutiendra sa thèse intitulée "Rôle de la (dé)tyrosination de la tubuline dans la maturation et le fonctionnement des épines dendritiques".

Cette thèse a été dirigée par Leticia Peris de l'équipe "Neuropathologies et Dysfonctionnements Synaptiques" du GIN.

Composition du jury :

- Magda Magiera, CNRS Délégation Paris Ile de France Gif sur Yvette, Rapporteure
- Amélie Freal, Amsterdam University Medical Center, Rapporteure
- Alain Buisson, Université Grenoble Alpes, Examinateur
- Leticia Peris, Inserm Délégation AuRA, Directrice de thèse

Résumé :

Les épines dendritiques sont des structures postsynaptiques hautement dynamiques dont la morphologie et la fonction sont largement contrôlées par le cytosquelette d’actine. Bien que les microtubules (MT) soient principalement confinés aux dendrites, une population de MT dynamiques pénètre transitoirement dans les épines dendritiques, où ils ont été impliqués dans le remodelage des épines et la plasticité synaptique. 

Cependant, les mécanismes régulant ces invasions et leur relation fonctionnelle avec le cytosquelette d’actine restent encore mal compris. Le cycle de détyrosination/tyrosination de la tubuline agit comme un régulateur majeur de la dynamique des MT. Cette thèse a étudié comment l’équilibre entre la tubuline tyrosinée (Tyr) et détyrosinée (deTyr) influence la dynamique des MT, l’invasion des épines dendritiques par les MT, ainsi que la morphologie des épines et l’organisation de l’actine. 

Des neurones hippocampiques primaires provenant de souris WT, tubuline tyrosine ligase KO et small vasohibin-binding protein KO ont été utilisés pour générer des modèles neuronaux enrichis en tubuline deTyr ou Tyr, respectivement. La modification de l’équilibre Tyr/deTyr modifie la dynamique des MT dans les dendrites et les épines dendritiques, les MT Tyr pénétrant préférentiellement dans les épines dendritiques et sont associés à une plus grande dynamique des MT au sein des épines. Les niveaux de tubuline Tyr sont positivement corrélés à la densité des épines dendritiques, à la proportion d’épines matures et à leur volume. 

Toutefois, le niveau plus élevé de tyrosination de la tubuline dans les neurones SVBP KO est associé à des modifications de la concentration en actine filamenteuse et de la dynamique de l’actine dans les épines. La comparaison des épines envahies et non envahies révèle en outre une association entre l’entrée des MT et une plus grande surface des épines, soutenant une relation étroite entre le comportement dynamique des MT et l’organisation des épines. Un déséquilibre des niveaux de tubuline Tyr/deTyr est également associé à un découplage entre l’activation synaptique et le remodelage du cytosquelette et de la morphologique des épines. 

Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que le cycle de détyrosination/tyrosination de la tubuline contribue à la coordination du comportement des MT avec la morphologie des épines dendritiques et l’organisation de l’actine, fournissant un mécanisme potentiel par lequel le cytosquelette des MT peut influencer l’organisation et la plasticité synaptiques.