Équipe Philippe MARIN

Neuroprotéomique et signalisation des pathologies cérébrales

Projet Signalisation des GPCR, compartimentalisation et rôles physiopathologiques

RESPONSABLE

Séverine Chaumont-Dubel
MCF, UM

Personnel IGF impliqué
Philippe MARIN
DRCE CNRS
Tristan BOUSCHET
CRCN CNRS
Sonya GALANT
IECN CNRS
Serge URBACH
IRCN CNRS
Clémence QUITTET
Doctorante UM
Ophélie BENTO
IE CDD CNRS

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont la cible de plus de 30% des médicaments sur le marché. Ces protéines membranaires interagissent avec des réseaux complexes de protéines, jouant un rôle clé dans leurs fonctions physiologiques. Ces partenaires peuvent changer en fonction du stade de développement ou de la localisation subcellulaire des récepteurs. Afin de mieux définir les rôles physio-pathologiques des GPCR, nous cherchons à identifier leurs partenaires au cours du développement et dans différents compartiments subcellulaires grâce à des approches protéomiques de pointe sur cellules souche.

Le récepteur 5-HT6 de la sérotonine joue un rôle clé dans le développement neuronal et est une cible prometteuse pour le traitement des déficits cognitifs associés aux maladies neurodéveloppementales. Chez l’homme, le récepteur 5-HT6 a été impliqué dans la pathogenèse de maladies neurologiques et psychiatriques, notamment la démence, les psychoses et les troubles du spectre autistique (TSA). Chez la souris, l’inactivation génique du récepteur induit des déficits comportementaux réminiscents des TSA. Les mécanismes moléculaires qui sous-tendent le contrôle du développement neuronal et de la cognition par le récepteur 5-HT6 restent mal caractérisés. Outre son couplage canonique à la protéine Gs, le récepteur 5-HT6 engage la voie mTOR, qui sous-tend les déficits cognitifs observés dans les modèles murins de schizophrénie. Cependant, il existe également des preuves que le récepteur engage d’autres voies de signalisation, en fonction du stade de développement ainsi que de la localisation subcellulaire du récepteur
En effet, sa localisation subcellulaire est dynamique et varie au cours du développement. Pendant les dix premiers jours postnataux, il est exprimé de façon prépondérante à la membrane des corps cellulaires. En revanche, chez l’adulte, on le retrouve principalement dans le cil primaire des neurones et des astrocytes, notamment au niveau de synapses axo-ciliaires, où il contrôle l’expression des histones, leurs modifications épigénétiques et la structure de la chromatine. Grâce à des approches omiques de pointe sur des modèles de cellules souches embryonnaires que nous développons, ce projet de recherche vise à répondre à 3 problématiques :

  • L’identification des partenaires du récepteur dans les différents compartiments cellulaires au cours du développement
  • L’identification des voies de signalisation associées au récepteur au cours du développement dans les différents compartiments cellulaires.
  • L’identification des modifications épigénétiques impliquées dans la régulation de l’expression des gènes par le récepteur 5-HT6 ciliaire, dans un contexte physiologique ou pathologique

Le récepteur 5-HT6 ciliaire (cyan) exprimé dans des cellules souches embryonnaires est concentré autour de régions riches en transporteur de la sérotonine SERT (magenta).

Principales publications

• Dupuy V., et al. (2023) Neurobiol Dis 176, 105949.
• Chaumont-Dubel S., et al. (2023), Cells 12, 426.
• Sheu SH., et al, (2022) Cell 185, 3390-407 e18
• Chaumont-Dubel S., et al. (2020), Neuropharmacology 172, 107839
• Deraredj Nadim W., et al. (2016), PNAS 113, 12310-15
• Duhr F., et al. (2014), Nature Chemical Biology10, 590-7
• Jacobshagen M., et al. (2014), development 141, 3370-7
• Meffre J., et al. (2012), EMBO molecular medicine 4, 1043-56

Financements

• 2022-2025 ANR ContAct – Porteur Philippe Marin
• 2020-2023 Projet MUSE ecoSero6TSA – Coordinatrice Biologie Séverine Chaumont-Dubel
• 2018-2022 ANRJCJC- Sero6Dev – Porteur Séverine Chaumont-Dubel
• 2011-2015 ANR 2020-SERO6COGNET – Porteur Philippe Marin

Collaborations

• Julie Le Merrer et Jérôme Becker (Tours)
• Shu-Hsien Sheu (San Francisco Bay Area)
• François Tronche (Paris)
• Frédéric Lamaty et Xavier Bantreil (Montpellier)
• Pawel Zajdel (Cracovie)
• Evgeni Ponimaskin (Hannovre)

Alumni

• Fanny Duhr (Thèse)
• Camille Pujol (Thèse)
• Vincent Dupuy (Thèse)
• Ophélie Bento (Thèse)
• Amos Fumagalli (Thèse)
• Léonie Runtz (Master 2)
• Matthieu Prieur (Master 2)
• Clara Margarido (IE UM)

Brevets

• Zajdel P., Drop M, Canale V., Pawlowski M., Satala G., Bojarski A., Subra G., Martinez J., Bantreil X., Lamaty F., Martin P-Y., Courteix C, Chaumont-Dubel S., Marin P. WO2020117075A1, 2020