| Resumé |
La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative progressive caractérisée par la mort de neurones dopaminergiques de la substance noire. La génétique a révélé plusieurs gènes PARK liés aux formes familiales et sporadiques de la MP, et plusieurs de ces gènes sont liés au trafic membranaire intracellulaire. Les mutations du gène LRRK2/PARK8 sont impliquées dans des formes familiales de la MP, avec un mode de transmission autosomique dominant, ainsi que dans les formes sporadiques. LRRK2 est une grande protéine comprenant un domaine kinase et un domaine GTPase, qui dirigent l'activité de phosphorylation et la dimérisation de la protéine. LRRK2 a été identifiée comme une protéine clé du trafic intracellulaire, jouant un rôle dans la voie endosomale-autophagique-lysosomale, et l'exocytose, et modulant le transport post-Golgi rétrograde et antérograde. De plus, LRRK2 est associé à diverses membranes intracellulaires en interagissant avec les protéines Rab et en les phosphorylant. Les mutations les plus courantes chez les patients parkinsoniens sont G2019S dans le domaine kinase et R1441C dans le domaine ROC-COR, qui entraînent toutes deux une activité kinase accrue. Les SNARE (Soluble N-ethylmaleimide sensitive fusion protein (NSF) Attachment protein REceptors) constituent la machinerie de fusion membranaire dans le trafic et la sécrétion des membranes intracellulaires. Des études préliminaires ont montré que LRRK1, un paralogue de LRRK2, interagit avec VAMP7, un v-SNARE impliquée dans la fusion des vésicules provenant du Golgi et des compartiments endosomaux tardifs avec la membrane plasmique, pendant la croissance des neurites. De plus, il a été récemment montré que VAMP7 médie la libération d'alpha-synucléine monomérique et agrégée. VAMP4 est un v-SNARE impliqué dans le trafic entre les endosomes précoces et les endosomes de recyclage vers le réseau transgolgien, le recyclage de la membrane plasmatique vers le TGN de manière médiée par la clathrine et également dans le transport de l'IGF1R vers la surface cellulaire, une étape qui est supposée précéder l'exocytose des vésicules VAMP7+ dans la croissance axonale. VAMP4 a récemment été identifié comme un facteur de risque de la MP. LRRK2 a précédemment été connecté indirectement aux SNAREs, à la fois via le complexe GARP et SNAPIN. SNAPIN est un composant du complexe BLOC-1, impliqué dans la modulation de la neurosécrétion et de l'exocytose via son interaction avec SNAP25. SNAPIN régule en outre la machinerie de fusion endocytique tardive. LRRK2 est impliqué dans le contrôle du pool de neurotransmetteurs facilement libérables via la phosphorylation de SNAPIN et l'inhibition consécutive de son interaction avec SNAP-25. L'objectif central de mon projet de thèse était de déterminer si LRRK2 interagit avec VAMP7 ou avec d'autres v-SNARE et de comprendre la fonction de cette interaction dans le trafic membranaire et dans la physiopathologie de la MP. Nous avons montré que LRRK2 interagissait principalement avec VAMP7 et VAMP4. La surexpression de LRRK2 et de mutants pathogènes a affecté la localisation subcellulaire des VAMPs en interaction. Des expériences en en double hybride chez la levure nous ont suggéré que l'interaction de LRRK2 avec VAMP4 et VAMP7 n'était pas directe, mais impliquait SNAPIN comme intermédiaire. Des expériences pour suivre la sécrétion de TNF-α par le test RUSH dans des cellules HEK293 exprimant LRRK2 ou des mutants ont également suggéré que LRRK2 pourrait réguler la sécrétion. Les sécrétomes des cellules VAMP4- et VAMP7-KO étaient tous deux fortement diminués dans leur contenu VGF, une protéine sécrétée qui est diminuée dans les fluides corporels des porteurs de la MP et de LRRK2 G2019S. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que LRRK2 pourrait réguler un sous-ensemble de v-SNARE et que les mutations de LRRK2 chez les patients atteints de la maladie de Parkinson pourraient entraîner des altérations du sécrétome. |