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Équipe "Dynamique et Structure du Cytosquelette"

dirigée par Isabelle ARNAL

Décrire comment les interactions moléculaires entre les principaux constituants du cytosquelette (microtubules, actine), et des protéines associées (MAP, +TIP) modulent la forme et la fonction de neurones, voire sont liées à des pathologies neurodégénératives ou neurodéveloppementales.
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L’équipe « Dynamique et structure du cytosquelette » est reconnue pour son expertise dans l’analyse de l’architecture du cytosquelette de l’échelle nanométrique jusqu’à l’organisation moléculaire tridimensionnelle.

Thématiques de recherche et techniques utilisées

La forme et la fonction des neurones dépendent notamment de la dynamique et de la structure des réseaux de microtubules et d’actine. L’assemblage, la stabilisation et l’organisation de ces réseaux sont régulées par de nombreux effecteurs interagissant le long (MAPs pour « Microtubules Associated Proteins ») ou aux extrémités (+TIPs pour « Plus-End Tubulin Interacting Proteins ») des microtubules. Leur dérégulation perturbe la différenciation des neurones et influe sur le développement de pathologies neurodégénératives ou neurodéveloppementales.

Afin d’investiguer les propriétés de régulation de l’interaction entre les microtubules et l’actine par les protéines qui y sont associées, l’équipe « Structure et dynamique du cytosquelette » développe les projets de recherches suivants :

  • Mécanismes moléculaires d’effecteurs neuronaux : comprendre ceux qui sous-tendent l’activité de régulation du cytosquelette par la « +TIP APC », protéine interagissant avec les microtubules et l’actine.
  • Voies moléculaires impliquées dans les effets de formes normales ou pathologiques : étudier comment les modifications (phosphorylations, mutations ponctuelles) de l’effecteur neuronal « Tau » influent sur l’assemblage des microtubules et de l’actine, pouvant causer une désorganisation du cytosquelette et une détérioration neuronale observée dans certaines pathologies neurodégénératives.

  • Visualisation de la nano-architecture du cytosquelette des neurones : corréler les modifications d’organisation du cytosquelette à des changements de la forme des neurones.

Techniques utilisées :

  • Biochimie et biologie cellulaire : sous-clonage, expression de protéines recombinantes, purification de protéines, purification de centrosomes, préparation d'extraits cellulaires, étude d'interactions protéiques, spectrophotométrie, lignées cellulaires et cultures primaires de neurones.

  • Microscopie optique : video-microscopie optique par contraste interférentiel différentiel, vidéo-microscopie optique par fluorescence.

  • Microscopie électronique : coloration négative, cryo-microscopie et cryo-tomographie électronique.

 


Publications

Publications majeures dans des revues internationales à comité de lecture

Velot L, Molina A, Rodrigues-Ferreira S, Nehlig A, Bouchet BP, Morel M, Leconte L, Serre L, ARNAL I, Braguer D, Savina A, Honore S and Nahmias C (2015). Negative regulation of EB1 turnover at microtubule plus ends by interaction with microtubule-associated protein ATIP3. Oncotarget 6, 43557-70.

Elie A, Prezel E, Guérin C, Denarier E, Ramirez-Rios S, Serre L, Andrieux A, Fourest-Lieuvin A, Blanchoin L and ARNAL I (2015) Tau co-organizes dynamic microtubule and actin networks. Sci Rep 5:9964. doi: 10.1038/srep09964

Sayas CL, Tortosa E, Bollati F, Ramirez-Rios S, ARNAL I and Avila J (2015) Tau regulates the localization and function of End binding proteins 1 and 3 (EB1/3) in neuronal cells. J Neurochem 133, 653-667.

Frandemiche M.L., De Seranno S., Rush T., Borel E., Elie A., Arnal I., Lanté F. and Buisson A. (2014). Activity dependent tau protein translocation to excitatory synapse is disrupted by exposure to Amyloid ? oligomers. J. Neuroscience, 34, 6084-6097.

Portran D., Zoccoler M., Gaillard J., Stoppin-Mellet V., Neumann E., Arnal I., Martiel J.L. and Vantard M. (2013). Map65/Ase1 promote microtubule flexibility. Mol. Biol. Cell 24: 1964-1973.

Delphin C., Bouvier D., Seggio M., Couriol E., Saoudi Y., Denarier E., Bosc C., Valiron O., Bisbal M., Arnal I. and Andrieux A. (2012). MAP6-F is a temperature sensor that directly binds to and protects microtubules from cold-induced depolymerization. J. Biol. Chem., 287, 35127-35138.

Fourest-Lieuvin A., Rendu J., Osseni A., Pernet-Gallay K., Rossi D., Oddoux S., Brocard J., Sorrentino V., Marty I., Fauré J. (2012). Role of triadin in the organization of reticulum membrane at the muscle triad. J. Cell Science 125: 3443-3453.

Valiron O., Arnal I., Caudron N. and Job D. (2010). GDP?tubulin incorporation into growing microtubules modulates polymer stability. J. Biol. Chem., 285, 17507?17513.

 


Mise à jour le 10 novembre 2017

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