ROLE OF NAADP AND ITS SYNTHESIZING ENZYME, ADP RIBOSYL CYCLASE, IN NEURONS: REGULATION OF NUCLEAR CALCIUM HOMEOSTASIS.
ROLE DU NAADP ET DE SON ENZYME DE SYNTHESE, L'ADP RIBOSYL CYCLASE, DANS LES NEURONES : LA REGULATION DE L'HOMEOSTASIE CALCIQUE NUCLEAIRE.
Résumé
Calcium is a second messenger, implicated in the regulation of many neuronal functions and has a particularly important role in regulating gene expression. In some cases, gene activation requires nucleoplasmic calcium elevation. In cells, calcium rise can results of calcium mobilization from intracellular stores by second messengers like IP3, cADPR or NAADP, which has been more recently discovered. During my PhD, I show that in neurons, Aplysia ADP ribosyl cyclase, the enzyme synthesizing cADPR and NAADP, can translocate to the nucleus following depolarization and calcium entry through L type calcium channels. Moreover, by using confocal microscopy and calcium fluorescent dyes, we observed in isolated neuronal nuclei that second messengers were able to mobilize calcium from the nuclear envelope in order to generate nucléoplasmic calcium oscillations. Our pharmacological data prove that NAADP activates its own receptor which cooperates with RyRs and IP3Rs to elicit these calcium signals. Finally, to explore the role of NAADP in the general neuronal physiology, I developed a new model of mouse embryonic spinal neurons. Our preliminary data enable us to put an assumption on the implication of NAADP in some important neuronal functions regulated by neurotrophins.
Le calcium est un second messager impliqué dans la plupart des fonctions neuronales et possède un rôle particulièrement important dans la régulation de l'expression génique. Pour activer l'expression de certains gènes, une augmentation de la concentration calcique au sein du noyau est essentielle. L'augmentation du calcium intracellulaire dépend entre autre, de la mobilisation du calcium contenu dans les stocks intracellulaires par des seconds messagers comme l'IP3, le cADPR et le NAADP, plus récemment découvert. Au cours de ma thèse, j'ai montré que dans les neurones d'aplysies, l'Aplysia ADP ribosyl cyclase, l'enzyme de synthèse du cADPR et du NAADP migrait dans le noyau suite à la dépolarisation et à l'entrée de calcium par les canaux voltage dépendants de type L. De plus, grâce à la microscopie confocale et l'utilisation de sondes calciques fluorescentes, nous avons observé sur des noyaux de neurones isolés, que les seconds messagers étaient capables de mobiliser le calcium contenu dans l'enveloppe nucléaire pour générer des oscillations calciques nucléoplasmiques. Nos données pharmacologiques montrent que le NAADP active un récepteur qui lui est propre et que ce dernier coopère avec les RyRs et IP3R pour générer ces signaux. Finalement, afin d'explorer les rôles du NAADP dans la physiologie du neurone entier, j'ai mis au point un modèle de neurones spinaux embryonnaire de souris. Les résultats préliminaires nous permettent de poser de nouvelles hypothèses concernant l'implication du NAADP dans certaines grandes fonctions neuronales régulées par les neurotrophines.