Search

International audience; Abundance of AMPA receptors (AMPAR) at synapse is essential for the establishment and maintenance of synaptic function. Their synaptic localization is dependent on a highly dynamic exocytosis, endocytosis and plasma membrane mobility events. Using our new biochemical tool combined with photonic live imaging, we controlled and followed the intracellular transport of tagged GluA1 containing receptors in cultured rat hippocampal neurons. Analyzes are performed for GluA1 WT and mutants of GluA1 C-terminus domain in basal condition and during LTP. In organotypic hippocampal slices we combine imaging and electrophysiology experiments to analyze the impact of intracellular transport of AMPAR on LTP. Localization of AMPAR is regulated by their intracellular trafficking thru interaction of their C-terminus domains with different intracellular partners. These interactions play a major rule in the exocytosis and localization of the receptor at the plasma membrane both in basal condition of during cLTP. In hippocampal slice intracellular transport of AMPAR plays a major role during LTP.

Learning and memory rely on synaptic plasticity events during which the neuron modulates the efficiency of synaptic transmission. These events require a strict spatial and temporal control of the number of alpha-amino-3-hydroxy-5-méthyl-4-isoxazolepropionate receptors (AMPAR) at the post-synaptic plasma membrane (PM), and more importantly at the synapse. This control is a challenge for neurons in which the synapse can be localized hundred of micrometers away from the cell body and the nucleus where the genes are transcribed. The trafic and localisation of AMPAR is ensured by a complex cooperation between different mechanisms : intracellular transport (IT) of neosynthetized receptors to the PM, their diffusion at the PM and stabilization at the post-synapse or their recycling during which receptors are endocytosed and degraded or inserted again at the PM. The IT of neosynthetized receptors is a major contributor in the increase of AMPAR observed at the synapse during long term potentiation (LTP). The receptors mature in the different compartments of the secretory pathway and are transported in vesicles to the PM. The IT is difficult to image as it is composed of fast small vesicles of low contrast and that are impossible to distinguish from those containing recycled receptors. Thanks to a molecular tool allowing the retention of AMPAR in the endoplasmic reticulum combined with video-microscopy, our lab showed that the IT of GluA1 has stable characteristics in basal conditions. This IT is regulated by the Ca2+ concentration that varies after LTP induction, like in the late phase during which the number of vesicles and their speed are increased. It is also modulated by point-mutations of phosphorylation sites of AMPAR C-terminal domain (CTD).Our objective was to provide insight in the molecular mechanisms that govern this regulation. AMPAR have many interactors, including auxiliary proteins, membrane proteins that modulate their properties and trafficking. Gamma8, the most abundant auxiliary protein of the hippocampus, has a major role for LTP expression. The IT we observed in Gamma8-KO mice neurons is decreased compared to the WT, both in terms of number of vesicles and speed, while the time they spent in pause is increased. Our data suggest that Gamma8 participates in GluA1 IT.AMPAR also interact with cytosolic proteins via their CTD. GluA1 has two known cytosolic interactors : 4.1N and SAP97. The interaction with 4.1N is governed by two phosphorylations. 4.1N is involved in the exocytosis of the receptor especially during LTP. SAP97 is involved in the exit of the Golgi apparatus and is associated with the molecular motor MyoVI. In addition of its role in exocytosis, our data suggest that 4.1N regulates GluA1 IT during LTP but not in basal conditions. Indeed, after LTP induction, the vesicles containing the S816A S818A mutant that doesn’t bind 4.1N show decreased speeds. Conversely, SAP97 regulates the IT in basal conditions by controlling the number of vesicles budding from the Golgi apparatus and by modulating their speed, a regulation that could be maintained after LTP induction.The most abundant AMPAR are GluA1/GluA2 heteromers. We characterized the IT of the GluA2 subunit and found that it exhibits the same characteristics as GluA1. GluA2 binds other proteins that might regulate the IT during activity, but their effect need to be determined. We propose that the IT of AMPAR is strongly modulated by its auxiliary proteins and cytosolic interactors of its CTD., L’apprentissage et la mémoire se fondent sur les événements de plasticité synaptique lors desquels le neurone module l’efficacité de la transmission synaptique. Ces événements nécessitent un contrôle spatial et temporel strict du nombre de récepteurs AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-méthyl-4-isoxazolepropionate : AMPAR) à la membrane plasmique (MP) post-synaptique et plus particulièrement à la synapse. Ce contrôle est un réel challenge pour les neurones chez lesquels une synapse peut être localisée à des centaines de micromètres du corps cellulaire et du noyau où les gènes sont transcrits. Le trafic et la localisation des AMPAR sont assurés par une coopération complexe entre différents mécanismes : le transport intracellulaire (TI) des récepteurs néosynthétisés jusqu’à la MP, leur diffusion membranaire et stabilisation à la post-synapse ou leur recyclage lors duquel les récepteurs sont endocytés puis réinsérés à la MP ou dégradés. Le TI des récepteurs néosynthétisés concerne tous les récepteurs et est un contributeur important de l’augmentation du nombre de récepteurs à la synapse observée lors de la potentialisation à long terme (Long term potentiation : LTP). Les récepteurs maturent dans les compartiments de la voie de sécrétion et sont ensuite transportés dans des vésicules jusqu’à la MP. Le TI est très peu étudié car il est composé de petites vésicules rapides de faible contraste, impossibles à distinguer de celles contenant les récepteurs recyclés. Grâce à un outil moléculaire permettant la rétention des AMPAR dans le réticulum endoplasmique combiné à la vidéo-microscopie, notre laboratoire a montré que le TI de GluA1 possède des caractéristiques stables en conditions basales. Ce TI est régulé par la concentration de Ca2+ qui varie après l’induction de la LTP comme lors de la phase tardive où le nombre de vésicules et leur vitesse sont augmentées. Il est également modulé par des mutations ponctuelles au niveau du domaine C-terminal (CTD) des AMPAR.Notre objectif était d’éclaircir les mécanismes moléculaires qui régissent cette régulation. Les AMPAR possèdent beaucoup d’interacteurs protéiques dont leurs protéines auxiliaires, des protéines transmembranaires qui modulent leurs propriétés et leur trafic. Gamma8, la protéine auxiliaire la plus abondante de l’hippocampe, a un rôle majeur pour l’expression de la LTP. Le TI que nous avons observé dans des neurones de souris Gamma8-KO est diminué par rapport au WT avec un nombre de vésicules et des vitesses diminués alors que le temps passé en pause est augmenté. Nos données suggèrent donc que Gamma8 participe au TI de GluA1.Les AMPAR interagissent également avec des protéines cytosoliques par le biais de leur CTD. GluA1 possède deux interacteurs cytosoliques connus : 4.1N et SAP97. L’interaction avec 4.1N est régie par deux phosphorylations. 4.1N est impliquée dans l’exocytose des récepteurs en particulier lors de la LTP. SAP97 est impliquée dans la sortie de l’appareil de Golgi et sert d’adaptateur au moteur moléculaire MyoVI. En plus de son rôle dans l’exocytose, nos données suggèrent que 4.1N régule le TI de GluA1 lors de la LTP mais pas en conditions basales. En effet, après l’induction, le TI du mutant S816A S818A qui ne lie pas 4.1N a des vitesses réduites. A l’inverse, SAP97 régule le TI en conditions basales en contrôlant le nombre de vésicules bourgeonnant de l’appareil de Golgi et en modulant la vitesse des vésicules, une régulation qui pourrait être maintenue après l’induction de la LTP.Les AMPAR majoritaires sont des hétéromères composés des sous-unités GluA1 et GluA2. Le TI de la sous-unité GluA2 que nous avons observé a les mêmes caractéristiques que celui de GluA1. GluA2 est liée à d’autres interacteurs qui pourraient moduler le TI lors de l’activité mais leurs effets restent à déterminer. Nous proposons donc que le TI des AMPAR est très fortement modulé par leurs protéines auxiliaires et les interactions de leur CTD avec des protéines cytosoliques.

International audience

Le mémoire s’intéresse à la question du genre et de la ville non pas à travers la pratique des professionnels de l’aménagement mais plutôt à travers les actions impulsées par ses citoyens. Il s’appuie sur un travail d’enquête mené à Nantes auprès d’organismes associatifs et institutionnels engagés dans la lutte contre les inégalités de genre à Nantes. Comment la déconstruction du genre impacte-t-elle notre perception de la ville et de la société ? Quels sont les acteurs des luttes contre les inégalités de genre à Nantes et quelle définition du genre défendent-ils ?

International audience

International audience

Polymer membrane fuel cells are a significant component of the overall strategy for conversion of electrical energy. The membrane, a component of the fuel cell, has an essential role in its operation, in particular for transfer of protons generated at the anode by hydrogen oxidation toward the cathode, where they take part in oxygen reduction. After a short overview of the various physical and physicochemical properties of fuel cell membranes, this paper presents the main types of polymeric materials to be used depending on the temperature level considered, together with the mechanism of proton transport in these materials. The last section deals with ageing phenomena of membranes under the action of various stresses, with possible solutions to reduce the significance of ageing for the sake of improved durability of the key component., Cet article est issu de : Sciences fondamentales | Physique Chimie par Ludivine FRANCK-LACAZE, Caroline BONNET, François LAPICQUE Résumé La pile à combustible à membrane est un maillon très important de la chaîne de la conversion électrochimique de l'énergie. La membrane, composant de la pile, possède un rôle capital dans son fonctionnement, notamment pour le transfert des protons générés à l'anode par oxydation du combustible hydrogène vers la cathode où ils participent à la réduction de l'oxygène. Après un bref rappel des propriétés physiques et physico-chimiques des membranes, cet article décrit les principaux types de matériaux polymères utilisés selon le niveau de température considéré ainsi que le principe de transport de protons dans ces matériaux. Une dernière partie traite des phénomènes de vieillissement des membranes sous l'action de différents stress ainsi que les solutions envisagées pour retarder le vieillissement et augmenter la durabilité de ce composant.

International audience