Etude du complexe Miro/Trak responsable du transport mitochondrial dans les neurones
Responsable de l’encadrement : Cécile SAUVANET
cecile.sauvanet@i2bc.paris-saclay.fr
I2BC Paris Saclay
Résumé du Projet de Stage
Les mitochondries sont des organites extrêmement dynamiques qui fusionnent, se divisent et se déplacent constamment. Les mouvements des mitochondries sont bidirectionnels, soit antérogrades en suivant la polarité des microtubules du noyau vers la membrane plasmique, soit rétrogrades de l’extrémité de la cellule vers le centre. La compréhension de ce mécanisme est particulièrement important dans les neurones qui sont des cellules hautement spécialisées dont l’architecture complexe peut s’étendre sur plusieurs micromètres et jusqu’à un mètre pour les neurones moteurs. En effet, le positionnement et la fonction des mitochondries sont essentiels pour maintenir le bon fonctionnement des neurones. De plus, les principales maladies neurodégénératives telles que les maladies d’Alzheimer et de Parkinson ont été liées à un dysfonctionnement ou à une mauvaise localisation des mitochondries. Il est donc fondamental de comprendre comment les mitochondries sont positionnées dans l’espace pour élucider la physiopathologie des maladies neurodégénératives.
C’est plus précisément à la relation entre le cytosquelette basé sur les microtubules et l’actine et le complexe MIRO/TRAK présent à la surface des mitochondries et responsable de leur mouvement que l’équipe s’intéresse. Pour comprendre l’organisation et la régulation de la motilité des mitochondries dans les cellules neuronales et déchiffrer les mécanismes liés aux maladies neurodégénératives, des approches allant de la biologie cellulaire à la biochimie, couplées à l’imagerie à haute résolution (microscopie à fluorescence et cryo-microscopie électronique) seront utilisées.
L’étudiant·e recruté·e participera à l’étude structurelle et fonctionnelle du complexe Miro/Trak. Pour cela, il·elle s’impliquera dans la production des protéines pour lesquelles des conditions d’expression ont préalablement été déterminées afin de les charactériser biophysiquement et en vue de leur analyse par cryo-microscopie électronique. En parrallèle, des mutations observées dans des maladies seront introduites dans les proteines pour permettre leur charactérisation in cellulo et in vitro alliant des approches de biologie cellulaire et de biochimie. Ce projet ouvrira des perspectives à long terme pour la poursuite d’une thèse.
L’étudiant·e integrera un nouveau groupe qui viendra s’établir en septembre 2023 au sein de l’I2BC (Gif sur Yvette) et bénéficiera des récents investissements en cryo-microscopie électronique réalisés à l’I2BC et SOLEIL.
Dernières Publications en lien avec le projet :
- Dow L, Gaietta G, Kaufman Y, Swift M, Lemos M, Lane K, Hopcroft M, Bezault A, Sauvanet C, Volkmann N, Pruitt B, Hanein D. Morphological control enables nanometer-scale dissection of cell-cell signaling complexes. Nat Commun 13, 7831 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-35409-9
- Guyard V, Monteiro-Cardoso VF, Omrane M, Sauvanet C, Houcine A, Boulogne C, Ben Mbarek K, Vitale N, Faklaris O, El Khallouki N, Thiam AR, Giordano F. ORP5 and ORP8 orchestrate lipid droplet biogenesis and maintenance at ER-mitochondria contact sites. J Cell Biol. 2022 Sep 5;221(9):e202112107. https://doi:10.1083/jcb.202112107
- F. Daste*, C. Sauvanet*, A. Bavdek, J. Baye, R. Le Borgne, C. David, M. Rojo, P. Fuchs, D. Tareste, “The Heptad repeat domains of Mitofusins have membrane docking and destabilization functions in mitochondrial fusion” EMBO Reports. Vol. 19 no. 6, Jun 2018 *Author contributed equally.
Ce projet s’inscrit dans la perspective d’une thèse
Equipe d’Accueil : Biochimie Structurale des Microtubules, des Kinésines et de leurs Cargos Intitulé de l’Unité : Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC), UMR9198
Nom du Responsable de l’Unité : Frédéric BOCCARD
Nom du Responsable de l’Équipe : Benoît GIGANT & Julie MENETREY
Adresse : I2BC, 1, Avenue de la Terrasse, 91190 Gif-sur-Yvette