Les signaux et récepteurs qui dirigent notre cerveau
Dans le cerveau, la transmission des signaux se fait principalement par l'entremise de protéines réceptrices transmembranaires qui interagissent au niveau des synapses en libérant le neurotransmetteur glutamate. Les récepteurs kaïnate (KAR, pour kainate receptor) appartiennent à la catégorie des récepteurs excitateurs au glutamate et sont impliqués dans l'intégration synaptique, la plasticité et la libération du neurotransmetteur. Ces fonctions nécessitent une localisation appropriée des récepteurs dans les neurones et une interaction avec des protéines cytoplasmiques et extracellulaires. Pour comprendre le mécanisme de localisation des récepteurs kaïnate, le projet Kartraf financé par l'UE («Synaptic trafficking of Kainate receptors in Hippocampal CA3 pyramidal cells in vivo») s'est servi d'un animal transgénique modèle déficient en glutamate récepteur 6 (GluR6). Les chercheurs ont pu montrer qu'en exprimant à nouveau la sous-unité alpha du récepteur GluR6, l'activité électrique des synapses fibres moussues hippocampiques était restaurée à son niveau naturel. Pour mieux cerner les interactions moléculaires responsables des synapses GluR6, les chercheurs ont utilisé des animaux dont le récepteur était muté et, par diverses techniques électrophysiologiques ont mesuré l'activité électrique transmise par ces récepteurs. Ils ont montré que les derniers 29 acides aminés du récepteur GluR6 étaient absolument requis pour une localisation synaptique appropriée. Des expériences avec un mutant dont le récepteur était dépourvu de son domaine d'ancrage PDZ ont également montré que les protéines interagissant avec ce domaine n'étaient pas nécessaires pour obtenir une localisation synaptique correcte du récepteur KAR. D'autres expériences sur le mécanisme de régulation du récepteur KAR ont montré que le complexe d'adhésion N-cadhérine/b-caténine jouait par contre un rôle important dans ce processus. Dans l'ensemble, le projet Kartraf éclaire d'un jour nouveau le mécanisme régulant la localisation du récepteur kaïnate au niveau des synapses hippocampiques. Il nous permet de mieux comprendre la transmission du signal hippocampique et le rôle des récepteurs kaïnate dans le fonctionnement cérébral.
