Etude des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation du cytosquelette par la protéine neuronale Tau

par Nassiba Bagdadi

Projet de thèse en Biologie cellulaire

Sous la direction de Isabelle Arnal et de Virginie Stoppin-mellet.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Chimie et Sciences du Vivant , en partenariat avec Grenoble Institut des Neurosciences (laboratoire) et de Equipe - Isabelle Arnal -CSV - Dynamique et Structure du Cytosquelette (equipe de recherche) depuis le 29-11-2017 .


  • Résumé

    Les microtubules représentent un élément majeur du cytosquelette eucaryote. Ce sont des polymères dynamiques essentiels à de nombreuses fonctions cellulaires telles que la mitose, la migration et le transport intracellulaire. L'organisation spatiale et le comportement dynamique des microtubules sont très finement régulés par des protéines associées aux microtubules ou MAPs. Tau est une MAP neuronale qui promeut l'assemblage des microtubules et leur organisation en faisceaux. Tau est également impliquée dans la régulation du cytosquelette d'actine. La dérégulation de cette protéine conduit à des altérations du cytosquelette et de sévères dysfonctionnements neuronaux associés à des pathologies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et des démences fronto-temporales. Bien que tau ait été identifiée depuis des années, nombre de ses propriétés intrinsèques sont mal connues. Notamment, une image à l'échelle moléculaire de l'interaction entre tau et le cytosquelette (microtubules/actine) reste à construire. L'objectif de cette thèse est de disséquer en systèmes reconstitués à partir de composants purifiés les bases moléculaires de l'interaction de tau avec les microtubules et l'actine. Les approches utilisées feront appel à des techniques avancées de microscopies à fluorescences et de cryo-microscopie électronique. A moyen terme, les résultats seront utilisés pour étudier les effets de tau sur l'organisation du cytosquelette dans les neurones.

  • Titre traduit

    Molecular mechanisms of tau interaction with the cytoskeleton


  • Résumé

    Microtubules (MT) are a major component of the cell cytoskeleton. They are dynamic polymers involved in essential cell functions such as mitosis, motility or intracellular transport. The spatial organization and the dynamic behavior of MT are regulated by MAPS (Microtubule-Associated Proteins). Tau is a neuronal Microtubule-Associated Protein that promotes MT assembly and bundling in axons, and is also involved in the regulation of actin cytoskeleton. Misregulation of tau leads to cytoskeleton alterations and severe neuronal impairment in neurodegenerative pathologies like Alzheimer Disease and related dementia. Although tau is known for years, many of its intrinsic properties remain elusive. In particular, we still lack a clear picture of how tau interacts with and organizes MTs and actin filaments. The main objective of the thesis is to dissect in reconstituted cell-free systems the molecular basis of tau's interaction with microtubules and actin, using state-of-the-art fluorescence and cryo-electron microscopy technics. The results will provide new informations to investigate the effects of tau on cytoskeleton organization in neurons.