Identification de nouvelles cibles moléculaires de l'épilepsie absence : Les protéines d'interaction intracellulaires de récepteurs et de canaux membranaires – NewTagAE

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
L'épilepsie absence (AE) est une forme d'épilepsie généralisée non convulsive associée à des décharges de pointes ondes (SWDs). Le mode d'action des drogues qui suppriment les SWDs demeure mal défini et ces drogues induisent de nombreux effets secondaires indésirables. Les principales cibles moléculaires de l'AE sont les canaux Ca2+ de type T et les récepteurs GABA et glutamate. Ce projet est centré sur ces 3 cibles (canal Cav3.2 de type T et récepteurs GABA-B et mGluR7) et destiné à mieux comprendre les mécanismes de l'AE, afin de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les récepteurs et les canaux sont adressés au niveau des compartiments cellulaires et assemblés à la membrane par des protéines d'échaudage et de signalisation. Notre objectif est d'identifier les domaines intracellulaires et les protéines d'interaction impliqués dans l'adressage fonctionnel de ces cibles et de transposer cette stratégie moléculaire à des approches appliquées in vivo.RESUME PROJET – Description
Ce projet de 3 ans comprend 3 parties. Les objectifs sont les suivants.
Première partie: A l'aide d'une approche protéomique, nous identifierons des protéines d'interaction des domaines intracellulaires du canal T Cav3.2 impliquées dans l'adressage du canal (boucle I-II). Ces protéines seront isolées par chromatographie d'affinité, séparées par électrophorèse 2D, détectées par coloration à l'argent et identifiées par spectrométrie de masse (MALDI-TOF). Ces interactions seront ensuite validées (co-immunoprécipitation, FRET/ BRET...). Contrairement à Cav3.2, des protéines d'interaction candidates existent déjà pour les récepteurs GABA-B (COP-I, Marlin-1, ATFX, MUPP-1 et 14-3-3) et mGluR7 (PICK1).
Deuxième partie: nous étudierons le rôle des protéines d'interaction dans la localisation subcellulaire et membranaire, et la signalisation du canal Cav3.2 et des récepteurs GABA-B et mGluR7, au moyen d'approches immunohistochimiques, électrophysiologiques et biochimiques, dans des cultures de neurones et des tranches thalamo-corticales. Pour ces études, nous produirons des mutants dominants négatifs des protéines d'interaction, des récepteurs et du canal étudiés. Ces mutants seront transfectés dans nos préparations par lipofection (cultures), ou par infection (lentivirus), ou à l'aide d'un peptide TAT perméant (tranches). Les effets de ces mutants seront comparés à ceux des formes sauvages des protéines étudiées.
Troisième partie: nous étudierons les actions physio-pathologiques des protéines d'interaction in vivo, chez des modèles animaux (GAERS et souris transgénique exprimant un mGluR7 muté sur le site d'interaction de PICK1) d'AE. Les protéines d'interaction sauvages ou mutantes et des siRNA seront injectés dans le cortex ou les noyaux thalamiques à l'aide de peptides TAT perméants ou de lentivirus. Nous mesurerons ensuite la capacité de ces peptides et protéines à favoriser ou empêcher les SWDs chez des animaux sains et épileptiquesRESUME PROJET – Resultats attendus
Les domaines intracellulaires du canal Cav3.2 et du récepteur GABA-B devraient jouer un rôle important dans la localisation fonctionnelle de ces protéines, comme c'est le cas pour le domaine C-terminal de mGluR7. Pour mGluR7, nous attendons aussi une interaction fonctionnelle entre les sous-unités des protéines G et PICK1. Les constructions peptidiques TAT et lentivirales siRNA générées au cours de ces études devraient modifier les SWDs chez les modèles AE et ceci validerait les interactions protéiques avec Cav3.2, GABA-B et mGluR7 comme cibles thérapeutiques potentielles de l'AE. Ces résultats ouvriront de nouvelles voies pour la recherche de drogues anti-absence d'un nouveau type. Ces dogues pourront être de petites molécules mimant les domaines d'interaction de Cav3.2 et des récepteurs GABA-B et mGlu7, ou des peptides TAT qui entrent en compétition (Cav3.2 et GABA-B) ou favorisent (mGluR7) les interactions protéiques avec ce can