Les mécanismes fondamentaux de l'exocytose
Décrypter les mécanismes moléculaires de l'exocytose constitue ainsi une étape essentielle pour appréhender l'incroyable complexité de notre cerveau. Le projet EXOSYTS («Dissecting synaptotagmin isoform function: from vesicle docking to fusion pore formation»), financé par l'UE, a donc été lancé afin de comprendre le processus de régulation des phases rapides et lentes de l'exocytose déclenchée par les ions calcium. Le système neuronal accomplit toutes les tâches complexes qui lui sont assignées grâce à une communication interneuronale précise, synchrone et dépendante de l'exocytose. Ces évènements moléculaires sont médiés par des protéines dédiées localisées sur les vésicules de sécrétion elles-mêmes et sur la membrane plasmique. Différentes isoformes de la protéine synaptotagmine servent par exemple de capteurs d'ions calcium. Elles sont impliquées dans l'arrimage des vésicules synaptiques sur la membrane présynaptique et dans les dernières étapes de la fusion de ces mêmes vésicules. Les chercheurs ont axé leurs expériences sur les isoformes syt1 et syt7 et ont montré qu'il était impossible d'observer une quelconque différence au niveau de la transmission du signal neuronal en présence ou en absence de syt7. Lors de leurs recherches ultérieures, ils se sont plus intéressés à la protéine Doc2b également impliquée dans le processus d'exocytose. Cette protéine fixe également le calcium mais existe sous une forme soluble. Des expériences sur cellules chromaffines de souris dont la protéine Doc2b est inactivée ont montré que la dépendance au calcium des processus d'amorçage et de libération des vésicules de sécrétion n'était pas altérée. Les chercheurs en ont conclu que la protéine Doc2b inhibait l'amorçage des vésicules lors d'une exposition prolongée aux ions calcium et les protégeait d'une fusion prématurée. Enfin les chercheurs ont identifié un nouveau rôle pour PICK1, la protéine interagissant avec la créatine kinase 1, dans la biogenèse des vésicules de sécrétion des cellules chromaffines de souris. En son absence, les cellules chromaffines présentent une exocytose réduite après libération des ions calcium ou dépolarisation de la membrane. Les vésicules sont alors de plus petite taille et en moins grande quantité mais restent fonctionnelles. Ces travaux ont été publiés dans plusieurs articles de revues à fort impact. Dans l'ensemble, ce projet a donc permis de mieux comprendre la complexité de l'exocytose.
