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La protéine MAP6 cruciale pour la plasticité cérébrale

le 24 septembre 2018

Associée avec un autre élément du cytosquelette, l'actine, la protéine MAP6 stabilise les synapses actives

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Lors des processus d'apprentissage, de mémorisation ou encore lors d’exécution de tâches complexes, les neurones s'adaptent. Plus précisément, ils sont capables de moduler la forme et le fonctionnement de leurs connections. Il s’agit de la plasticité synaptique dans laquelle le cytosquelette (actine et microtubules) est fortement impliqué.

Dans ce contexte, l'équipe "" s'intéresse à la protéine associée aux microtubules, MAP6 qui est capitale pour les fonctions mentales dites supérieures. Les souris déficientes pour la protéine MAP6 présentent des troubles sévères du comportement (mémoire et apprentissage). Le mécanisme par lequel MAP6 contribue à la plasticité synaptique restait à être élucidé. Dans cette étude, les chercheurs montrent que MAP6 est cruciale pour la stabilisation des synapses matures lors des événements de plasticité et ceci non pas en s'associant aux microtubules mais en stabilisant l'actine.

Images de dendrites et d'épines dendritiques (encadrés) de neurones dits « contrôle » ou sans la protéine MAP6 (MAP6 KO) qui expriment la protéine fluorescente GFP. Lors de l'activation synaptique des neurones contrôle, le cytosquelette d'actine présent dans les épines dendritiques augmente et se stabilise, ce qu'induit une augmentation de la taille de la synapse. Ce phénomène est crucial pour la plasticité synaptique. L'absence de MAP6 empêche la stabilisation de l'actine ainsi que la maturation synaptique.


De plus, en utilisant des protéines purifiées, l'équipe a montré que MAP6 induit la formation de faisceaux de filaments d'actine, faisceaux stables et ordonnés d'une manière très particulière. 


Images de microscopie électronique de filaments d'actine seuls ou avec la protéine MAP6 purifiée. MAP6 est l'unique protéine neuronale qui induit des faisceaux plats de filaments d'actine qui présentent des striations périodiques transversales (flèches).


Concernant la protéine MAP6, le travail de l'équipe :

  • la place comme un élément synaptique crucial pour la régulation de l'organisation de l'actine au sein des synapses,
  • la positionne comme un élément clef de la communication entre l'actine et les microtubules qui a lieu lors des phénomènes de plasticité synaptique,
  • donne des explications moléculaires quant à son rôle dans le contrôle des mécanismes de mémorisation et d’apprentissage (cognition)
  • établit des liens de causalité entre son absence et les désordres de type neuropsychiatriques qui en résultent.
     

Référence :

A key function for microtubule-associated-protein 6 in activity-dependent stabilisation of actin filaments in dendritic spines.
Leticia Peris, Mariano Bisbal, José Martinez-Hernandez, Yasmina Saoudi, Julie Jonckheere, Marta Rolland, Muriel Sebastien, Jacques Brocard, Eric Denarier, Christophe Bosc, Christophe Guerin, Sylvie Gory-Fauré, Jean Christophe Deloulme, Fabien Lanté, Isabelle Arnal, Alain Buisson, Yves Goldberg, Laurent Blanchoin, Christian Delphin et Annie Andrieux.
Nature Communications (2018). Sep 17;9(1):3775. doi: 10.1038/s41467-018-05869-z.


Mise à jour le 28 septembre 2018

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