Academic literature on the topic 'Trafic des récepteurs'

Les récepteurs sont les pièces maîtresses véhiculant l’information apportée par l’hormone de l’environnement extracellulaire vers le milieu intracellulaire. Par ce fait, la fraction de récepteur à la surface de la cellule peut déterminer la force du signal. La régulation du trafic du récepteur vers la surface de la cellule ainsi que les processus de rétention du récepteur dans les compartiments intracellulaires constituent des mécanismes clés pour l’activité du récepteur de la leptine (ObR). Une altération de ces mécanismes conduit au développement de l’obésité. Par ailleurs, la part du mécanisme classique d’activation des récepteurs à la membrane plasmique est mise en question, depuis la découverte d’une activité de signalisation propre à ces récepteurs intracellulaires. Ceux-ci peuvent déclencher une signalisation régulant une fonction particulière, différente de la signalisation des récepteurs de surface, ou en continuité avec ces derniers. Nous aborderons à la fois ces deux aspects en nous intéressant particulièrement au cas du récepteur de la leptine, c’est à dire i) la régulation de son niveau d’exposition à la surface cellulaire et ses répercussions sur le développement de l’obésité, et ii) la découverte de sa localisation et de sa signalisation dans certains compartiments intracellulaires.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la plus grande famille de récepteurs membranaires. Classiquement, il était admis que la signalisation des RCPG, résultant de leur couplage aux protéines G, provenait exclusivement du pool de récepteurs présents à la surface cellulaire et, qu’une fois internalisés, les RCPG devenaient « silencieux ». À l’heure actuelle, il existe des preuves expérimentales montrant que des RCPG internalisés continuent à produire un signal via les protéines G. Dans notre travail, nous avons démontré, qu’une fois internalisé et présent dans la membrane des endosomes précoces, le récepteur du peptide insulinotrope dépendant du glucose (RGIP) continue de stimuler la production d’AMPc et d’activer la protéine kinase-A (PKA). En plus de preuves indirectes montrant que les cinétiques de production d’AMPc et d’activation de la PKA sont dépendantes de l’internalisation du RGIP et de son trafic intracellulaire, nous avons identifié la forme active de Gαs dans les endosomes précoces contenant le RGIP et détecté un signal au moyen d’une sonde par RET d’AMPc démontrant une production d’AMPc à la surface des endosomes contenant le GIP.

Les impacts négatifs des déchets dispersés dans l’environnement sont soulignés depuis des décennies, mais peu de données de terrain sont disponibles dans la littérature scientifique. Les eaux pluviales peuvent contribuer de façon importante à la propagation et à l’accumulation de débris plastiques dans l’environnement. Toutefois, peu de données existent sur les flux et la composition des macrodéchets dans les eaux pluviales, y compris les débris plastiques. Afin de combler ce manque de connaissances, cette étude a pour objectif d’étudier l’occurrence, l’abondance et la composition des macrodéchets issus du trafic routier. Pour y répondre, les macrodéchets, dont les débris plastiques, ont été collectés dans un bassin de rétention des eaux pluviales drainant une portion du périphérique nantais pendant une année. Cette portion correspond à la partie sud du pont de Cheviré qui présente un trafic important (~90 000 véhicules/jour en moyenne). Les macrodéchets sont triés et classés selon la classification Ospar/TG-ML. En un an, 88,5 kg de débris ont été collectés. Au total, les plastiques correspondent à 60 % de la masse de déchets récoltés. Ces déchets plastiques sont surtout des fragments, des mégots et filtres de cigarettes, ainsi que des morceaux de polystyrène. Une identification des sources de rejets a été réalisée en différenciant les déchets jetés volontairement (37,2 %), des déchets perdus accidentellement (62,8 %), parmi les 43 % de déchets pour lesquels cette différenciation était possible. La masse de déchets collectée est fortement corrélée au trafic. Ces résultats démontrent que les routes peuvent avoir une contribution importante dans les fuites de déchets, y compris les plastiques, vers les environnements récepteurs.

La stimulation des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) induit des réponses biologiques à un large éventail de signaux extracellulaires. Les protéines G hétérotrimériques, qui sont recrutées aux RCPG actifs, conduisent à la génération de divers seconds messagers diffusibles. En plus des protéines G, seules deux familles de protéines présentent également la caractéristique remarquable de reconnaître la conformation active de la majorité des RCPG et de s’y lier : les kinases spécifiques des RCPG (GRK) et les β-arrestines. Ces deux familles de protéines ont initialement été identifiées en tant qu’acteurs clefs de la désensibilisation de l’activation des protéines G par les RCPG. Au fil des années, les β-arrestines ont été impliquées dans un nombre croissant d’interactions avec des protéines non réceptrices, élargissant le panel des fonctions cellulaires dans lesquelles elles sont impliquées. Il est maintenant bien établi que les β-arrestines, en échafaudant et en recrutant des complexes protéiques de manière dépendante de l’agoniste, régulent directement le trafic et la signalisation des RCPG. Des avancées remarquables ont été réalisées au cours des dernières années qui ont permis i) d’identifier des ligands biaisés capables, en stabilisant des conformations particulières d’un nombre croissant de RCPG, d’activer ou de bloquer l’action des β-arrestines indépendamment de celle des protéines G, certains de ces ligands présentant un intérêt thérapeutique ; ii) de mettre en évidence le rôle des β-arrestines dans la compartimentalisation de la signalisation des RCPG au sein de la cellule, en particulier depuis les endosomes, et, iii) de comprendre les détails moléculaires de leur interaction avec les RCPG et de leur activation grâce à des approches structurales et biophysiques.

L’application de modèles sources-récepteur aux mesures de composés organiques volatils est présentée au travers de deux cas d’études dans différents sites urbains français. Le premier cas est une étude réalisée dans le cadre du Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA). Elle concerne l’analyse de données de mesures horaires de COV réalisées par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA) de février 2002 à décembre 2003 pour trois sites urbains français (Stras bourg, Marseille, Grenoble). Deux modèles sources-récepteur ont été mis en œuvre sur ce jeu de données. Le modèle Positive Matrix Factorization (PMF) a permis de distinguer cinq facteurs communs aux trois sites qui ont pu être associés à des profils de sources connues : « échappement automobile », « évaporation essence », « fuites de gaz » et « biogénique » et « chauffage domestique ». La comparaison des contributions de sources modélisées par le PMF et le modèle chemical mass balance (le CMB) a montré une certaine cohérence notamment avec une contribution majoritaire attribuée à la source « échappement automobile » pour les trois sites. Toutefois, le CMB se limite à déterminer la contribution des profils de sources qui ont été au préalable donnés en entrée de modèle. Dans l’approche PMF, le nombre de sources est ajusté, ce qui a ainsi permis de discerner des profils de source supplémentaires et notamment l’apport de sources lointaines. Cela conduit à une surestimation de la source « échappement automobile » de 10 à 20 % suivant les sites lors de l’utilisation du modèle CMB. Pour le deuxième cas d’étude, le modèle sources-récepteur PMF, a été appliqué sur un jeu de données composé de la mesure horaire (soit 453 échantillons) en mai-juin 2007 à Paris de 21 COV comprenant des alcanes, des alcènes, des composés aromatiques, des composés oxygénés (acétone et méthanol) et azotés (acétonitrile). Ce modèle a permis d’extraire sept facteurs à l’origine des concentrations en COV, suggérant l’influence des sources suivantes : « échappements automobiles », « évaporation des essences », « industries lointaines », « fuite de gaz naturel », « source locale », « biogénique » et « combustion de bois ». La mesure des COV fonctionnalisés, tels que les composés oxygénés a permis de pointer l’influence d’une source additionnelle importante. La détermination de la contribution des facteurs modélisés a montré la contribution majoritaire des sources de COV liées aux activités de trafic (39 %), ainsi que la contribution d’une source identifiée comme « industries lointaines » (35 %). En outre, l’étude des variations journalières de la contribution des sources a mis en évidence la forte dépendance de l’origine des masses d’air, dans la contribution de la source « industries lointaines ». Les sources identifiées et leurs contributions « locales/ régionales » ont été comparées aux données de l’inventaire local d’émissions (AIRPARIF, 2009) et des différences significatives entre les résultats des deux approches ont été trouvées notamment concernant le secteur « usage de solvants » fortement surestimé par l’inventaire. Ce dernier résultat met donc en évidence l’importance de l’utilisation d’outils tels que les modèles sources-récepteur associés à des observations dans l’évaluation de la qualité de l’air, outils d’évaluation totalement indépendants et complémentaires des données d’inventaire.

L'obésité est souvent associée à une résistance à la leptine, hormone essentielle pour la régulation des réserves énergétiques et du poids corporel. Afin d'aborder l'étude de la sensibilité des cellules à cette hormone, nous avons étudié les mécanismes régulant l'expression des deux principales isoformes de récepteurs de la leptine, OB-Ra et OB-Rb, à la surface des cellules. Exprimées en cellules HeLa, ces deux récepteurs ont des demi-vies courtes et sont détectés dans le réseau trans-golgien, dans des endosomes et à la surface des cellules. Les récepteurs de surface sont internalisés de façon constitutive, ne sont pas recyclés vers la membrane plasmique ou vers le réseau trans-golgien et sont dégradés dans les lysosomes. Nos résultats suggèrent aussi qu'une partie des récepteurs nouvellement synthétisés subit une rétention intracellulaire dépendante du domaine transmembranaire et pourrait être dégradée dans les lysosomes sans être préalablement passée par la membrane plasmique. Les mécanismes contrôlant l'endocytose ont été étudié plus précisément. L'internalisation des deux isoformes est effectuée par une voie indépendante de la clathrine. Après internalisation ils sont transportés vers des endosomes précoces. L'isoforme OB-Ra est ubiquitinée à la membrane plasmique sur les lysines 877 et 889 de son domaine cytoplasmique. La mutation des lysines en arginines inhibe l'endocytose de OB-Ra et la fusion d'une molécule d'ubiquitine à l'extrémité C-terminale du mutant restaure l'endocytose, ce qui indique que le signal d'internalisation de OB-Ra est constitué par les ubiquitines liées aux lysines 877 et 889. Finalement, nous montrons que la fusion d'une ubiquitine au récepteur de la transferrine délété de son propre signal d'internalisation redirige ce marqueur de la voie à clathrine vers une voie d'internalisation indépendante de la clathrine
Leptin is an adipocyte derived hormone that regulates energy intake and neuroendocrine functions. Resistance to the weight reducing effects of leptin is a common feature of most cases of human and rodent obesity, but the molecular basis of this resistance is poorly understood. We studied the cell surface expression of the two leptin receptor isoforms OB-Ra and OB-Rb, a key determinant in leptin sensitivity. Both isoforms have short half-lives and were localized in trans-golgi network, endosomes and at the cell surface at steady state. The cell surface receptors were constitutively endocytosed and degraded with no evidence of recycling. Our results suggest that leptin receptors were partially retained in the biosynthetic pathway. The transmembrane domain is important for this retention. Leptin receptors are internalized by a clathin independent mechanism and were transported to early endosomes. OB-Ra is ubiquitylated on lysine 877 and 889 in the cytoplasmic tail, the mutations of which abolishes internalization. Fusion of an ubiquitin molecule at the C-terminus of an OB-Ra construct defective both in ubiquitylation and endocytosis restores clathrin-independent endocytosis. Those results suggest that ubiquitin linked to the lysines 877 and 889 constitute the endocytosis signal of OB-Ra. Finally, fusion of an ubiquitin molecule to a transferrin receptor deleted from its own cytoplasmic domain diverts it from clathrin-dependent to clathrin-independent endocytosis. We propose that mono-ubiquitin conjugates act as internalization motifs for the clathrin-independent pathway that is followed by leptin receptors

Les récepteurs ionotropiques AMPA (AMPAR) activés par le glutamate sont les principaux acteurs de la transmission synaptique excitatrice rapide du cerveau. Ils jouent également un rôle crucial dans les processus de plasticité synaptique, reconnus pour être à la base des fonctions cognitives. Les récepteurs canaux P2X sont activés par l'adénosine-5'-triphosphate (ATP) extracellulaire libéré par les neurones ou les cellules gliales. Ils sont exprimés dans le cerveau en périphérie des synapses glutamatergiques, où ils participent à l’excitabilité neuronale et modulent la transmission synaptique ainsi que la plasticité synaptique. Bien que la signalisation purinergique ait de multiples effets sur la transmission et la plasticité synaptique, la fonction des récepteurs P2X au niveau des synapses du cerveau reste à établir. Ici, nous montrons dans les neurones d'hippocampe en culture que l'activation des récepteurs P2X postsynaptiques par l'ATP exogène ou via la libération d'ATP endogène par les cellules gliales diminue l'amplitude des courants miniatures et évoqués des AMPAR postsynaptiques. En utilisant des approches d’électrophysiologie, de biochimie et d'imagerie en temps réel, nous démontrons que l'afflux de calcium passant par les canaux P2X déclenche l’internalisation des AMPAR par un mécanisme d’endocytose clathrine et dynamine dépendante. Cette diminution de surface altère par conséquent la transmission synaptique médiée par les AMPAR. Nous avons aussi démontré par des approches moléculaires et pharmacologiques la cascade de signalisation engagée dans l’altération du trafic des AMPAR de surface après activation des récepteurs P2X. Cette inhibition par les récepteurs P2X, serait dépendante de l’activation de kinases et des phosphatases qui régulent le niveau de phosphorylation des AMPAR. Nos travaux de recherche suggèrent ainsi, que les récepteurs postsynaptiques P2X jouent un rôle essentiel dans la régulation de l'expression de surface des AMPAR et régulent ainsi la force et la plasticité synaptique
Ionotropic AMPA receptors (AMPAR) activated by glutamate are the main actors of the fast excitatory synaptic transmission in the brain. They also play a crucial role in the process of synaptic plasticity that are widely recognized to be the basis cognitive functions. P2X receptors are ATP-gated cation channels widely expressed in the brain where they mediate action of extracellular adenosine-5’-triphosphate (ATP) released by neurons or glia. P2X receptors are located et the periphery of glutamatergic synapses and although purinergic signaling has multiple effects on synaptic transmission and plasticity, the function of P2X receptors at brain synapses remains to be established.Here, we show in cultured hippocampal neurons that activation of postsynaptic P2X receptors by exogenous ATP or glial release of endogenous ATP decreases the amplitude of miniature excitatory postsynaptic currents and AMPA-evoked currents. Using a combination of electrophysiology, surface or internalization assays and real time imaging, we demonstrate that the calcium influx through the ATP-gated channels triggers AMPA receptor internalization through clathrin-mediated dynamin-dependent endocytosis leading to reduced surface AMPA receptors and therefore, altered AMPA-mediated current. We also identified by molecular and pharmacological approaches the signaling cascade involved in the P2X-mediated alteration of surface AMPAR trafficking. P2X-mediated AMPAR internalization is dependent on the activation of kinases CamKII and phosphatases which regulate the phosphorylation level of AMPARs. Our finding indicates that postsynaptic P2X receptors play a critical role in regulating the surface expression of AMPAR and thereby regulate the synaptic strength

La synapse glutamatergique assure la majeure partie de la transmission excitatrice du cerveau et des changements de sa force constituent un corrélat cellulaire des processus d’apprentissage et de mémoire. Ces processus adaptatifs nécessitent souvent l’activation des récepteurs ionotropiques au glutamate de type NMDA (NMDAR) et l’influx calcique dans le compartiment postsynaptique qui suit leur ouverture. Jusqu’alors, l’activation des voix de signalisations sous-jacentes était considérée comme le seul mécanisme essentiel à la plasticité synaptique. Il est apparu récemment que les NMDAR diffusent à la surface des neurones, assurant un remodelage dynamique de leur distribution. La possibilité que la dynamique de surface des NMDAR joue un rôle déterminant dans les propriétés plastiques des synapses a donc émergé. Au cours de ma thèse, je me suis intéressé à cette problématique à l’aide d’approches d’imagerie dynamique à haute-résolution (ex. suivi de nanoparticules uniques, FRAP) et d’outils moléculaires de haute spécificité (ex. ligand biomimétique, x-link de récepteurs via les anticorps). J’ai dans un premier temps étudié la dynamique de surface des NMDAR endogènes au cours de la plasticité synaptique au sein de réseaux neuronaux hippocampiques in vitro. Mes résultats révèlent que l’induction de la potentialisation à long terme (LTP) des synapses glutamatergiques s’accompagne d’une redistribution latérale des NMDAR de surface dans la région postsynaptique. De façon remarquable, la réduction de la diffusion de surface des NMDAR via des anticorps commerciaux, mais aussi des anticorps purifiés de patients atteints d’encéphalite auto-immune, ciblant des épitopes extracellulaires des NMDAR, bloque la LTP. Dans un second temps, je me suis intéressé à la régulation de cette dynamique des NMDAR. En collaboration avec le groupe de Stéphane Oliet (CRI, INSERM), nous avons découvert qu’une redistribution rapide de surface des NMDAR s’opère différemment sous l’effet des co-agonistes du récepteur, la glycine et la D-sérine, et cela de façon dépendante des sous-unités GluN2A/GluN2B des NMDAR. De plus, j’ai démontré que l’interaction directe entre les NMDAR et les récepteurs dopaminergiques D1 membranaires contrôle la distribution des deux types de récepteurs aux abords de la synapse et module la plasticité synaptique. L’ensemble de ces données indique que la dynamique de surface des NMDAR est régulée par la présence d’un neuromodulateur, la dopamine, et de co-agonistes, contrôlant de façon dynamique la fenêtre plastique des synapses
Glutamate synapse mediates most synaptic excitation in the brain and changes in its strength constitute a cellular basis for learning and memory processes. These adaptive properties often require ionotropic glutamate NMDA receptor (NMDAR) and the calcium influx in the postsynaptic compartment following their opening. So far, the activation of the subsequent signaling pathways was considered as the only mechanism essential for synaptic plasticity. It recently appeared that NMDAR diffuse at the neuronal surface, dynamically shaping their distribution. Whether the NMDAR surface dynamics and its potential regulators play an instrumental role in the plastic properties of synapses emerged thus as a possibility. During my PhD, I tackled this question using a combination of high resolution imaging techniques (e.g. single nanoparticle tracking, FRAP) and high specificity molecular approaches (e.g. biomimetic ligand, antibody based receptor cross-link). First, I studied surface dynamics of endogenous NMDAR during synaptic plasticity on hippocampal neurons in vitro. My results reveal that the induction of glutamate synapse long-term potentiation (LTP) is accompanied by a lateral redistribution of surface NMDAR within the postsynaptic area. Strikingly, reducing the surface diffusion of NMDAR using both commercial and purified antibodies from autoimmune encephalitis patients targeting extracellular epitopes of the NMDAR prevents LTP. Second I investigated whether NMDAR dynamics were regulated. In collaboration with Stephane Oliet’s group (CRI, INSERM), we uncovered that rapid surface redistribution can also be achieved differentially using the NMDAR co-agonists, glycine and D-serine, in a GluN2A/GluN2B NMDAR subunit dependent manner. In addition, I demonstrated that the direct interaction between NMDAR and dopamine D1 receptor at the membrane controls both receptors distribution in the synaptic area and modulates synaptic plasticity. Altogether, these data indicate that the NMDAR surface dynamics is regulated by ambient neuromodulators such as dopamine and co-agonists, dynamically controlling then the plastic range of synapses

Le cil primaire (CP) est présent dans presque la totalité de cellules des vertébrés, et des défauts de son assemblage/fonctionnement sont associés à des nombreuses ciliopathies. Le CP semble fonctionner comme une antenne mécanosensorielle dû à la présence de récepteurs dans la membrane ciliaire, comme les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs). Les beta-arrestines (βarrs) 1 et 2 sont connues pour réguler les RCPGs membranaires, ce qui suggère qu'elles pourraient également réguler les RCPGs ciliaires. Nous avons observé que la parr2 est localisée au cil primaire de façon spécifique et qu'elle interagit avec Kif3A et 14-3-3, deux protéines importantes pour la ciliogenèse, suggérant un possible rôle directe sur la formation du cil. En effet, la parr2 joue un rôle sur la ciliogenèse, cependant, ceci semble être indirecte car son absence entraîne une surproliferation cellulaire, empêchant la formation du cil. Nous avons constaté que le cil est invaginé dans une poche ciliaire qui peut être transitoire ou permanente selon le type cellulaire d'où bourgeonnent de puits couverts de clathrine, ce qui nous a invité à étudier le rôle de complexes adaptateurs (AP) dans la ciliogenèse, observant que AP1 serait important pour la morphologie/orientation du cil. Ainsi, il est possible d'imaginer que cette poche ciliaire serve de plateforme d'arrimage de vésicules provenant du Golgi ainsi que pour de processus d'endocytose qui pourraient réguler des composant ciliaires
The primary cilium (PC) is present in almost all vertebrate cells and defects in its assembly/function are associated with a huge number of ciliopathies. PC seems to function as a mecanosensory antenna since is enriched in receptors, like the G-protein coupled receptors (RCPGs). Beta-arrestines (βarrs) 1 and 2 regulate GPCR at the cell membrane, suggesting that they could also play a role in cilia-associated GPCRs. We found that βarr2 is specifically localised to PC and that it interacts with Kif3A and 14-3-3, two proteins involved in ciliogenesis, suggesting a possible function of βarr2 in ciliogenesis. Indeed, βarr2 absence impedes PC formation. Nevertheless, this seems to be an indirect effect due to the fact that the absence of βarr2 leads to a cell over proliferation, preventing cilia formation. We also observed that PC is invaginated in what we call the ciliary pocket, which can be transitory or permanent, depending on the cell type, from which clathrin coated pits bud forming clathrine coated vesicles. This led us to study the role of clathrin adaptor complexes (AP) in ciliogenesis, and we could observe that API would be important for the morphology/orientation of PC. Thus, it is possible to imagine that the ciliary pocket serves as a membrane platteform for the docking of Golgi-coming vesicles or for endocytic process which could control ciliary components

Lorsque IRAP (Insulin regulated aminopeptidase) lie ses ligands endogènes cette dernière à des effets anticonvulsifs. Ces effets sont dépendants du récepteur sst2A. Cette première étude nous a permis de mettre en évidence que l'inhibition d'IRAP via ses ligands endogènes ou via l'utilisation de lentivirus (ShRNA) permettait d'accélérer la cinétique de recyclage et augmenter la densité du récepteur sst2A à la membrane plasmique. De plus, de nombreuses études suggèrent que la somatostatine constitue un système de défense endogène contre hyperexcitabilité neuronale via l'activation du récepteur sst2A. Cette étudE nous a permis de montrer par des expériences de patch-clamp et dans un contexte d'hyperexcitation que l'activation des récepteurs sst2A au niveau de l'hippocampe, induit une inhibition transitoire du courant AMPA. Nous avons ensuite choisi de comparer cette inhibition a un autre type de plasticité synaptique très bien documenté : la NMDAR-LTD(A) afin d'essayer de mettre en évidence les voies de signalisations activées par le récepteur sst2A lors de l'inhibition transitoire du courant AMPA. Enfin, en parallèle à cette étude nous avons mis en évidence que la voie JAK/STAT était impliqué lors de la NMDAR-LTD(A).

Les récepteurs du glutamate de type kaïnate (KAR) jouent une grande variété de rôles dans la régulation de l’activité des réseaux neuronaux. Les KARs sont localisés à la fois dans les domaines pré- et postsynaptiques et sont impliqués dans différents rôles physiologiques tels que la libération de neurotransmetteur, le contrôle de l’excitabilité neuronale. ainsi que l’intégration et la plasticité synaptique (Pinheiro et Mulle 2006). Mon sujet de thèse a consisté à étudier les mécanismes impliqués dans le trafic subcellulaire et de l'expression polarisée des récepteurs de type kaïnate contenant la sous-unité GluK3. J’ai d’abord essayé de trouver des protéines associées, cytoplasmiques, qui pourraient intervenir dans le trafic de ces récepteurs. Les approches de protéomique que j’ai utilisées n’ont pas donné de résultat. J’ai ensuite tenté de produire des anticorps dans le but de visualiser ces récepteurs dans le cerveau. Malheureusement, je n’ai pas obtenus d’anticorps suffisamment affins pour réaliser ce projet. Par des approches de mutagénése dirigée et d’expression des récepteurs recombinants dans des systèmes hétérologues ou dans des neurones d’hippocampe en culture, j’ai pu mettre en évidence que la sous-unité GluK3 est endocytée par la voie dépendante de la clathrine via un motif di-leucine cytoplasmique. L'endocytose des récepteurs est régulé par l'application d'acide kaïnique et permet une expression polarisée de GluK3b dans les dendrites. Nous avons ensuite développé un projet d'étude du trafic des récepteurs de type kaïnate hétéromériques composés des isoformes GluK3a et GluK3b. Ce projet est actuellement en cours, mais des données préliminaires semblent impliquer la sous-unité GluK3a dans le processus d'exocytose des récepteurs. Il est donc possible que l’association des deux isoformes serait nécessaire au contrôle de l'expression membranaire du récepteur (via GluK3a) et à l'adressage polarisé dans les neurones (via GluK3b). Cette hypothèse doit cependant être encore validée
Glutamate is the principal excitatory neurotransmitter in the brain. Glutamatergic synaptic transmission is mediated by three types of ionotropic receptors that have been classified according to their preferential affinity for the agonists NMDARs (N- methyl-D-aspartate receptors), AMPARs (a-amino-3-hydroxy- 5-methylisoazol-4- propionate receptors) and KARs (kainate receptors). Kainate receptors (KARs) are widely expressed in the brain and are present both at pre- and postsynaptic sites and are involved in several physiological functions. There are five subunits of KAR (GluR5-7, KA1 and KA2 or GluK1-5). One of the main project of my laboratory is to understand the function, the traffic and the regulation of GluK3 subunit, that has been involved in different neuronal desorders such as schizophrenia and depression. GluK3(GluR7)-containing KARs are thought to compose pre-synaptic autoreceptors that facilitate hippocampal mossy fiber synaptic transmission. There are two splice variants of GluK3, named GluK3a and GluK3b . GluK3a shares the same export motif as GluK2a in its C-terminal cytoplasmic domain which allows high expression at the plasma membrane in heterologous cell systems and in primary cultured neurons. In contrast, GluK3b seems to be retained in the endoplasmic reticulum (ER) and is only detected at the plasma membrane in substantial amounts when co-expressed with GluK3a. In my thesis, I have been interested in the mechanisms of polarized trafficking of GluK3 with a main focus on GluK3b. I have been able to identify molecular mechanisms that underlie the polarized trafficking of KARs composed of the GluK3b splice variant. Endocytosis followed by degradation is driven by a di-leucine motif on the cytoplasmic C-terminal domain of GluK3b both in heterologous cells and in cultured hippocampal neurons. The internalization of GluK3b is clathrin and Dynamin2 dependent. Moreover, endocytosis of GluK3b in neurons is regulated by bath application of the KAR agonist kainate. Interestingly, the preferential subcellular localization of GluK3b in dendrites or axons depends on the endocytotic process. We submitted a paper to J. of Neurosciences that show that the subcellular localization of GluK3b depends on the dynamic regulation of an endocytic process that could control the polarized trafficking of KARs in neurons in an activity- dependent manner. I also developped a second project focus on the traffic of KARs expressed as heteromers (GluK3b assembled with GluK3a). I am actually working on this project in my lab in order to send a second paper in the next months

Des mutations naturelles de récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) entrainent leur rétention dans le réticulum endoplasmique (RE) et leur absence à la membrane plasmique et sont responsables de maladies comme le dièbète insipide ou la rétinite pigmentaire. Au cours de ma thèse, j'ai identifié une courte séquence peptidique, FN(X)2LL(X)3L, dans le domaine carboxy-terminal cytosolique du récepteur hypophysaire V1b de la vasopressine (V1bR), mon modèle d'étude des RPCPGs, indispensable à sa sortie du RE. La mutation de ce motif entraine la rétention totale du V1bR dans le RE, qui est alors non fonctionnel. Puis j'ai découvert qu'un antagoniste sélectif du V1bR et perméable aux membranes biologiques, le SSR149415, se comporte comme un chaperon pharmacologique en restaurant l' expression à la membrane plasmique, la maturation et l' expression à la membrane plasmique, la maturation et la fonctionnalité de ce premier mutant V1bR d'export. Ces résultats laissent entrevoir une possible approche thérapeutique pharmacologique des défauts d'export
Natural mutations of several G-protein-coupled receptors (GPCR) cause retention of the receptors in the endoplasmic reticulum (ER) and are responsible for diseases. I identified a short sequence,FN(X)2LL(X)3L, in the C-terminus of the pituitary vasopressin V1b receptor (V1bR) our model to investigate the mechanisms of GPCR export, necessary for its ER exit. The mutation of this motif totally abolished the plasma membrane expression and functions of the receptor and retained it in the ER,Treatment with a specific non-peptide V1bR antagonist SSR149415 restored expression of the mutated receptor on the cell surface and its correct maturation, resulting into the functional recovery of its signaling properties. SSR149415 acts by stabilizing a native-like conformation of the V1bR, reducing its association with calnexin and thus favoring a secretory pathway rather than the proteasomal degradation pathway. These results highlight a promising pharmacological approach of the folding defects

Les synapses se forment selon plusieurs étapes comprenant la synaptogenèse, la maturation et la plasticité synaptique. Les molécules d’adhésion et les récepteurs ionotropiques du glutamate ont des rôles clés dans ces processus. Lors de ma thèse, je me suis intéressée à la dynamique des interactions impliquant deux protéines membranaires, la N-cadhérine et le récepteur NMDA. La N-cadhérine joue un rôle important dans l’induction de la croissance axonale mais les mécanismes moléculaires sous-jacents sont peu connus. Par des approches de vidéo-microscopie et de pinces optiques, j’ai démontré que la transmission directe des forces générées par le flux rétrograde d’actine aux adhésions N-cadhérines, via les caténines, induit l’avancée du cône de croissance. Les récepteurs NMDA synaptiques ont un rôle crucial dans la maturation et la plasticité synaptique, néanmoins, les mécanismes moléculaires régulant la distribution des récepteurs NMDA synaptiques sont peu connus. En combinant le développement de peptides compétiteurs divalents et des approches d’imagerie haute résolution, nous avons étudié la dynamique de surface des récepteurs NMDA endogènes. Mes résultats montrent que l’interaction dynamique entre les protéines d’échafaudage à domaine PDZ et les récepteurs NMDA contenant la sous-unité NR2A régule leur rétention synaptique et leur distribution de surface. Le déplacement des récepteurs NMDA contenant la sous-unité NR2A en dehors des synapses est compensé par une insertion synaptique de récepteurs contenant la sous-unité NR2B, indiquant que l’ancrage synaptique des différents sous-types de récepteurs NMDA est différentiellement régulé. De plus, cette redistribution des récepteurs NMDA affecte la maturation et la plasticité synaptique. L’ensemble de ces résultats révèle une régulation rapide et spécifique des récepteurs NMDA synaptiques par les protéines à domaine PDZ suggérant un rôle de l’organisation de la densité postsynaptique dans la stabilisation synaptique des récepteurs et les processus adaptatifs
The formation of synapses follows different steps including synaptogenesis, maturation and plasticity. Adhesion molecules and ionotropic receptors play key roles in these processes. During my thesis, I have been interested in the dynamics of the interactions mediated by two membrane proteins, N-cadherin and the NMDA receptor N-cadherin plays important roles in axon outgrowth, but the molecular mechanisms underlying this effect are mostly unknown. Using live imaging and optical trapping, I demonstrated that the direct transmission of actin-based traction forces to N-cadherin adhesions, through catenin partners, drives growth cone advance. Synaptic NMDA receptors (NMDARs) play key roles during synaptic refinement and plasticity, however the molecular mechanisms that govern the distribution of the synaptic surface NMDARs are largely unknown. We investigated the dynamics of endogenous NMDARs using high-resolution single particle imaging and a newly-developed biomimetic divalent competing ligand. My results show that the dynamic interaction between PDZ domain-containing scaffold proteins and NR2A-NMDARs regulates their synaptic retention and surface distribution. Interestingly, a rapid displacement of NR2A-NMDARs out of synapses is paralleled by a compensatory increase in NR2B-NMDARs, providing functional evidence that the sites of synaptic anchoring of native surface NR2-NMDARs are different. Furthermore, such redistribution of surface NR2-NMDARs strongly impairs synaptic maturation and plasticity. Together, these data reveal a rapid and specific regulation of surface NR2-NMDARs by PDZ domain-containing scaffolds in synapses, supporting a role of the postsynaptic density architecture in regulating specific NR2-NMDAR retention and synaptic adaptation

La rhétorique du point de vue du monde de la vie La rhétorique de l’image dont parlait Barthes, reprise d’une manière beaucoup plus systématique dans les travaux du Groupe µ, n’est qu’une partie de la rhétorique classique, l’elocutio, mais c’est aussi celle qui a dominé dans l’Occident pendant ces derniers 500 ans. À l’extérieur de la sémiotique, cependant, le renouveau de la rhétorique à l’époque contemporaine tend à concevoir cette dernière comme la science qu’étudie la communication. Or, nous savons que la sémiotique a souvent été identifiée comme étant la science de la communication, et un autre candidat à ce titre est sans doute l’herméneutique. Alors que ces trois disciplines ont toutes trait au processus entier, elles le conçoivent dans une perspective chaque fois différente. La rhétorique prend le point de vue du créateur du message : il demande comment il faut s’exprimer pour obtenir l’adhérence de l’autre. L’herméneutique prend le point de vue du récepteur : sa question porte sur les moyens pour comprendre le message de l'autre. La sémiotique prend une position intermédiaire aux deux autres, c’est-à-dire au sein de la phase allant de l’artefact à sa concrétisation : elle demande quelles sont les ressources disponibles pour faire se produire le processus. À une telle rhétorique informée par la sémiotique la contribution du Groupe µ a été de toute première importance. Cependant, l’investigation des ressources disponibles, qui sont différentes dans le cas de l’image que dans celui de la langue, peut recevoir une base plus certaine en partant du monde de la vie, dans le sens de la phénoménologie, qui est aussi celui de l’écologie dans le sens de Gibson et le monde naturel tel que le comprend Greimas. Si l’on veut comprendre la manière dont la divergence est produite dans les images, il faut commencer par considérer ce qui est donné pour acquis, dans le sens à la fois de ce qui est normal, et de ce qui est normatif. Dans le monde de la vie, il y a certaines choses qui ont tendance à se présenter ensemble, en contiguïté ou comme des parties d’un tout (désormais, la factorialité). C’est la dimension indicielle. Mais le sens commun s'attend également à ce que les choses qui apparaissent ensemble soient suffisamment différentes pour pouvoir être distinguées, sans aller à l'extrême opposé de s’exclure mutuellement (une observation qui peut être entendue comme une généralisation de ce que le Groupe µ dit sur la norme de l’image, la homomatérialité et la hétéroformalité). En ce sens, il y a une rhétorique de trop de ressemblance ainsi que de trop de différence. Nous appellerons ceci la dimension iconique. Une troisième rhétorique prend son point de départ dans le caractère de signe de l'image. Nos attentes sont déçues tant en trouvant une trop grande partie de la réalité dans l'image qu’en rencontrant des niveaux supplémentaires de fiction au sein du contenu pictural. On peut appeler ceci la dimension symbolique. Enfin, les images remplissent des fonctions différentes dans une société donnée et sont, en raison de ce fait, imputables à diverses catégories, donnant ainsi lieu à une quatrième rhétorique dans laquelle nos attentes, en ce qui concerne les catégories sociales auxquelles les images sont assignées, ne sont pas remplies. On peut parler ici d’une dimension de catégorisation socioculturelle. Avant d’aborder les figures rhétoriques, ou ce qui en tient lieu, il est cependant nécessaire de discuter dans quelle mesure les ressources des images comprennent une part de dispositio, dans d’autres termes, une structure argumentative. Si nous définissons une affirmation comme étant une construction verbale, alors il est trivialement vrai que les images ne peuvent rien affirmer. Toutefois, si nous définissons une affirmation plus simplement comme une opération, au moyen de laquelle une propriété particulière est assignée à une entité particulière, alors il est possible pour l'image de faire des affirmations à la façon des images. Or, même ceci peut sembler impossible, s’il est vrai que les images, comme on l’a souvent dit, ne font que reproduire le monde de notre expérience. Au contraire, il faut admettre que les images peuvent se servir des arguments qui, dans le sens de Perelman, s’appuient sur la structure de la réalité ou servent à changer cette structure-là. Il s’ensuit que les transformations homogènes, contrairement à ce que suggère le Groupe µ, font aussi partie de la rhétorique, mais de la rhétorique de la dispositio. Considérée comme l’une des transformations possibles à partir du monde de la vie, la première dimension de la rhétorique correspond plus directement à la rhétorique telle qu’elle a été conçue par le Groupe µ, mais en retournant aux fondements jetés par la sémiotique phénoménologique proposée dans Pictorial concepts (1989). Contrairement au Groupe µ, nous proposons de distinguer les transformations portant sur la factorialité (la relation des parties au tout) et celles concernant la contiguïté. C’est « l’objet indépendant », dans le sens de James Gibson, qui fait la différence entre la contiguïté et la factorialité : il s’agit d’un degré d’intégration plus ou moins poussée. En fait, il y a sans doute des cas intermédiaires entre l’objet indépendant avec ses parties et la constellation arbitraire, mais ces cas-là sont aussi qualitativement vécus : le jeu, la série, l’ensemble. La rhétorique, de ce point de vue, relève de la méréologie, la science des parties et du tout, formalisée par Lesniewski en tirant son inspiration de Husserl et de Twardowski. Notre deuxième observation concerne la nature de l’opération nous faisant passer du monde de la vie à l’image. Dans la majorité de cas, l’opération rhétorique, pour fonctionner, à besoin non pas d’une absence de ce qui est attendu ou de la présence de quelque chose qui n’est pas attendu, mais des deux à la fois. Rares sont les cas (surtout s’agissant de la contiguïté) où une simple absence peut créer un effet de rhétorique. Dans les termes de la rhétorique générale d’abord conçue par le Groupe µ, la substitution est une opération rhétorique plus sûre que l’addition ou la suppression. D’autre part, dans le cas de la factorialité, l’effet est tellement différent selon les relations entre le tout et les parties qu’il faut spécifier la nature du rapport de la partie au tout. Il faut surtout distinguer le cas où quelque chose est ajouté à un tout qui est déjà en soi un objet indépendant, et le cas où les parties font partie d’un autre objet indépendant que le tout qui est perçu. Nos attentes peuvent être déçues par d’autres opérations que l’absence ou la présence d’un élément. Il peut y avoir une contradiction entre l’élément attendu et l’élément réellement présent. C’est la dimension iconique de la rhétorique. Les images, il est vrai, ne peuvent pas présenter des contradictions proprement dites, mais elles peuvent comporter toute sorte de manifestations d’une ressemblance ou d’une différence plus grande que ce que l’on a anticipé. Cet effet est présent dans plusieurs exemples considérés par le Groupe µ, sans que la spécificité de l’opération soit prise en compte. S’agissant d’un signe, en l’occurrence d’une image, il y a toujours un risque de confusion entre le signe et ce qui est signifié, et il est possible d’en tirer une rhétorique. À un extrême, le signe peut incorporer des objets réels ; à l’autre extrême, il peut contenir d’autres signes, notamment d’autres images, comme c’est le cas avec les images représentant d’autres images. Il s’agit donc de la dimension symbolique de la rhétorique. Finalement, la catégorisation des signes, dans ce cas les images, peut donner lieu à une rhétorique plus clairement socioculturelle. Les images peuvent être catégorisées en tenant compte de leur manière de construction, de la fonction qu’elles sont censées remplir dans la société, ou de leur manière de circuler à l’intérieur de la société. Les attentes qui peuvent être déçues dans ces cas ne concernent pas seulement l’appartenance de certaines images à des catégories particulières, mais surtout la combinaison de certaines catégories de construction avec certaines catégories de fonction et certaines catégories de circulation. Toute l’aventure du modernisme dans l’art plastique peut être conçue comme un vaste geste rhétorique à partir de la notion d’art à la fin du 18e siècle : une peinture à l’huile (construction) circulant dans des salons, des galeries et des musées (circulation) ayant pour but de produire un effet de plaisir esthétique (fonction). Dans le présent texte, j'ai suggéré que, contrairement aux signes verbaux, les images sont immédiatement rhétoriques, parce qu'elles nous offrent en même temps leur similitude et leur différence par rapport au monde de la perception. Par conséquent, j'ai fait observer que la rhétorique des images doit être fondée sur les structures de perception telles qu’elles apparaissent au sens commun, surdéterminées par le monde de la vie socioculturel spécifique. La dimension primaire de la rhétorique de l’image, l’indexicalité, dérive sa signification d'un écart par rapport à l'intégration relative des voisinages, des objets indépendants et des totalités de niveaux supérieurs. Elle peut concerner la contiguïté ou la factorialité, mais elle suppose d'habitude à la fois la présence de quelque chose d’inattendu et l'absence de quelque chose de prévu. L’iconicité, qui détermine la deuxième dimension, est fondée sur l'expectative d'une différenciation relative des objets du monde, qui ne suppose pas trop de similitude, ni trop de dissimilitude. La troisième dimension dépend du caractère fictif de l’image comme signe, dont les niveaux peuvent être confondus soit par une expérience trop directe, soit par des degrés de fiction trop nombreux. Finalement, la quatrième dimension concerne l'image en tant qu’objet social, faisant partie de certaines catégories de construction, de circulation, et de fonction. L'avantage de cette conception, par rapport au modèle de Groupe µ auquel il est endetté, consiste en son attention plus proche aux structures de la perception du sens commun.