Motifs de régulation impliqués dans le trafic de LRRRTM2 et stabilisation des récepteurs AMPA par LRRTM2 au niveau des synapses excitatrices

Abstract

Les synapses constituent le principal site de communication entre les neurones du système nerveux central. Ces contacts cellule-cellule spécialisés sont initiés par des molécules d'adhésion cellulaire au niveau de pré- et post-synapses, qui interagissent entre elles pour former des complexes trans-synaptiques, recrutant à leur tour des molécules régulant la maturation, la spécificité et la fonction des synapses.Leucine Rich Repeat Transmembrane Protein 2 (LRRTM2) est une molécule d'adhésion synaptique qui se lie à la neurexine pré-synaptique et elle est exclusivement localisée et enrichie au niveau des synapses excitatrices où elle présente une faible dynamique membranaire. LRRTM2 est impliquée dans la transmission et la plasticité synaptique et régule les niveaux de surface des récepteurs AMPA, les principaux récepteurs glutamatergiques responsables de la neurotransmission rapide dans le cerveau.Au cours de ma thèse, j'ai étudié les mécanismes qui sous-tendent la stabilisation et le trafic membranaire de LRRTM2 au niveau des synapses excitatrices, ainsi que l'interaction entre LRRTM2 et les récepteurs AMPA.Nous avons démontré que le domaine C-terminal de LRRTM2 contrôle sa compartimentation dans les dendrites ainsi que son enrichissement et sa compaction au niveau des synapses. De manière surprenante, le confinement synaptique de LRRTM2 s'est avéré être indépendant de son domaine de liaison PDZ-like, mais régulé par une séquence intracellulaire récemment identifiée, YxxC. Nous avons observé que cette séquence était également essentielle au trafic membranaire et à l'exocytose de LRRTM2 et caractérisé l'existence de vésicules intracellulaires contenant LRRTM2 à l'intérieur des épines. En ce qui concerne l'interaction entre LRRTM2 et les récepteurs AMPA, nous avons montré pour la première fois que le site nouvellement identifié de liaison à la neurexine (E348), est impliqué dans la stabilisation membranaire des récepteurs AMPA synaptiques.Ces résultats démontrent que la région intracellulaire de LRRTM2 contrôle son enrichissement synaptique, sa dynamique membranaire, et son confinement aux synapses excitatrices, tandis que les domaines extracellulaires sont impliqués dans la stabilisation des récepteurs AMPA à la membrane plasmique.