Vesicular glutamate transporters as markers and players in synaptic vesicle trafficking in mouse neurons

par Kätlin Silm

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Salah El Mestikawy et de Etienne Herzog.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les transporteurs vésiculaires du glutamate sont responsables du chargement des vésicules synaptiques (SV) en neurotransmetteur glutamate. Cette activité leur confère un role clé pour le déroulement de la neurotransmission excitatrice et ils sont des markeurs extrèmement fiable des SV excitatrices. Les souris knock-in VGLUT1Venus générées par notre laboratoire utilisent avantageusement ces propriétés et représentent un outil de choix pour l’étude du traffic vésiculaire et de la biologie du transporteur VGLUT1 en conditions physiologiques ou altérées. Durant la première moitié de ce travail de thèse, j’ai utilisé les souris VGLUT1Venus pour montrer l’existence d’un régulation dynamique permanente des niveaux de VGLUT1 et des SV aux synapse de réseaux de neurones actifs. Ce phénomène met en jeu les échanges de SV entre les synapses par le super contingent de SV (superpool). Ensuite, en utilisant les souris invalidées pour le gène VGLUT1, j’ai pu montrer une probable fonction secondaire de VGLUT1 dans la régulation de la taille des paquets de SV et de la mobilité des SV dans l’axone. J’ai également tenté de comprendre le rôle des autres transporteurs VGLUT dans la mobilité vésiculaire et de disséquer les mécanismes moléculaire expliquant cette fonction nouvelle. Dans l’ensemble, mon travail permet de mieux comprendre comment les SV sont partagées par les boutons d’un même axone et comment le remplissage des vésicules pourrait être directement lié à leur cycle d’endocytose et exocytose par le biais de cette double fonction de VGLUT1.


  • Résumé

    Vesicular Glutamate Transporters (VGLUTs) are responsible for filling synaptic vesicles (SV) with the excitatory neurotransmitter glutamate. This activity gives them a key role in assuring functional neurotransmission and makes them extremely faithful markers of excitatory SVs. The VGLUT1Venus knock-in mouse generated in the laboratory takes advantage of these properties and represents a major tool for studying the trafficking of SVs and the cell biology of VGLUT1 in physiological and altered conditions. During the first half of my Ph. D. I took advantage of VGLUT1Venus mice to reveal that a continuous scaling of VGLUT and SV levels at synapses of active networks occurs through the sharing of a super pool of SVs among boutons of an axon. Then, using VGLUT1 knock-out mice, we could identify a probable side function of VGLUT1 in the regulation of SV cluster size and SV mobility. I further investigated the ability of the other isoforms to fulfill the same function and finally started examining the molecular mechanisms behind this novel function of VGLUT(s). Altogether, my work allows to better understand how synaptic vesicles are shared in axons and how the filling of SV may be linked to their exocytosis/endocytosis cycle by means of the dual function of VGLUT1.

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  • Détails : 1 vol. (141 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.124-141

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  • Cote : T PARIS 6 2013 342
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