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A key function for microtubule-associated-protein 6 in activity-dependent stabilisation of actin filaments in dendritic spines

Authors :
Peris, Leticia
Bisbal, Mariano
Martinez-Hernandez, Jose
Saoudi, Yasmina
Jonckheere, Julie
Rolland, Marta
Sebastien, Muriel
Brocard, Jacques
Denarier, Eric
Bosc, Christophe
Guérin, Christophe
Gory-Faure, Sylvie
Deloulme, Jean Christophe
Lante, Fabien
Arnal, Isabelle
Buisson, Alain
Goldberg, Yves
Blanchoin, Laurent
Delphin, Christian
Andrieux, Annie
Institut Neurosciences
Université Grenoble Alpes (UGA)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra [Córdoba] (INIMEC)
Universidad Nacional de Córdoba [Argentina]-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)
Biochemistry and Molecular Biology Department
University of the Basque Country (University of the Basque Country)
Institut de Biosciences et de Biotechnologies de Grenoble (ex-IRTSV) (BIG)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA)
Physiologie cellulaire et végétale (LPCV)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
INSERM
CEA
Universite Grenoble Alpes
Photonic Imaging Center of Grenoble Institute Neuroscience (Univ Grenoble Alpes - Inserm U1216) which is part of the ISdV core facility
French Ministry for Research and Higher Education
AFM-Telethon
Region Auvergne Rhones Alpes
French ANR - Awards 2010 Blanc 120201 CBioS
ANR: 2011-MALZ-001-0217,MALAAD
ANR-17-CE11-0026,MAMAs,Coordination des microtubules et de l'actine par les MAPs structurales(2017)
Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
ANR-10-BLAN-1202,CBioS,Fonctions cellulaires des protéines STOP : vers une compréhension fonctionnelle et moléculaire du rôle des microtubules dans la transmission synaptique et l'organisation neuronale(2010)
ANR-11-MALZ-0001,MAALAD,Perturbation du cytosquelette dans la maladie d'Alzheimer : étude cellulaire et moléculaire(2011)
[GIN] Grenoble Institut des Neurosciences (GIN)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Source :
Nature Communications, Nature Communications, Nature Publishing Group, 2018, 9, ⟨10.1038/s41467-018-05869-z⟩, Nature Communications (9), . (2018), Nature Communications, 2018, 9, ⟨10.1038/s41467-018-05869-z⟩, Nature Communications, Vol 9, Iss 1, Pp 1-15 (2018), CONICET Digital (CONICET), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, instacron:CONICET
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

Emerging evidence indicates that microtubule-associated proteins (MAPs) are implicated in synaptic function; in particular, mice deficient for MAP6 exhibit striking deficits in plasticity and cognition. How MAP6 connects to plasticity mechanisms is unclear. Here, we address the possible role of this protein in dendritic spines. We find that in MAP6-deficient cortical and hippocampal neurons, maintenance of mature spines is impaired, and can be restored by expressing a stretch of the MAP6 sequence called Mc modules. Mc modules directly bind actin filaments and mediate activity-dependent stabilisation of F-actin in dendritic spines, a key event of synaptic plasticity. In vitro, Mc modules enhance actin filament nucleation and promote the formation of stable, highly ordered filament bundles. Activity-induced phosphorylation of MAP6 likely controls its transfer to the spine cytoskeleton. These results provide a molecular explanation for the role of MAP6 in cognition, enlightening the connection between cytoskeletal dysfunction, synaptic impairment and neuropsychiatric illnesses. Fil: Peris, Leticia. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Bisbal, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Martinez Hernandez, José. Universidad del País Vasco; España. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Saoudi, Yasmina. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Jonckheere, Julie. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Rolland, Marta. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Sebastien, Muriel. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Brocard, Jacques. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Denarier, Eric. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Bosc, Christopher. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Guerin, Christophe. Universite Grenoble Alpes; Francia. Inserm; Francia Fil: Gory Fauré, Sylvie. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Deloulme, Jean Christophe. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Lanté, Fabien. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Arnal, Isabelle. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Buisson, Alain. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Goldberg, Yves. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Blanchoin, Laurent. Inserm; Francia. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Delphin, Christian. Universite Grenoble Alpes; Francia Fil: Andrieux, Annie. Universite Grenoble Alpes; Francia

Details

Language :
English
ISSN :
20411723
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature Communications, Nature Communications, Nature Publishing Group, 2018, 9, ⟨10.1038/s41467-018-05869-z⟩, Nature Communications (9), . (2018), Nature Communications, 2018, 9, ⟨10.1038/s41467-018-05869-z⟩, Nature Communications, Vol 9, Iss 1, Pp 1-15 (2018), CONICET Digital (CONICET), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, instacron:CONICET
Accession number :
edsair.pmid.dedup....b4dc5c451f8c604e49214318af4db920
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05869-z⟩