Dynamic organization and function of synapses
Dynamique de l'organisation et des fonctions synaptiques

Notre équipe est une fédération de chercheurs principaux complémentaires unis par une ambition commune : déchiffrer les principes fondamentaux qui régissent l’organisation, la signalisation et la plasticité synaptiques. Nous combinons une expertise interdisciplinaire en neurosciences, physique, chimie et biologie cellulaire pour comprendre comment les assemblages moléculaires au sein de la synapse contrôlent le traitement de l’information dans le cerveau, tant dans la santé que dans la maladie.

Nos recherches englobent un large éventail d’approches et de sujets, reflétant la diversité et la synergie de notre groupe :

Daniel Choquet dirige les efforts visant à élucider la dynamique et le trafic à l’échelle nanométrique des récepteurs du glutamate de type AMPA (AMPAR), en étudiant comment leur mobilité, leurs interactions avec les protéines auxiliaires et leur organisation au niveau de la synapse régulent la plasticité synaptique, l’apprentissage et la mémoire. Ses travaux s’appuient sur des approches avancées d’imagerie, d’ingénierie moléculaire et d’électrophysiologie pour relier l’organisation des récepteurs aux fonctions cérébrales supérieures et aux troubles.
Matthieu Sainlos développe des outils de biologie chimique innovants et des protéines modifiées pour sonder et manipuler les molécules synaptiques. Son groupe est pionnier dans la conception de sondes hautement spécifiques, de biocapteurs et d’actionneurs à base de protéines pour disséquer les interactions protéine-protéine et les voies de signalisation au niveau de la synapse, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour étudier et contrôler la fonction synaptique au niveau moléculaire.
Eric Hosy explore la physiologie à l’échelle nanométrique des synapses excitatrices à l’aide de techniques d’imagerie de super-résolution et de suivi de molécules uniques de pointe. Ses recherches se concentrent sur l’organisation dynamique des composants synaptiques clés, notamment les AMPAR, les NMDAR et les protéines d’échafaudage associées, et sur la manière dont leur régulation spatiale et temporelle façonne l’efficacité synaptique, la plasticité et l’adaptation du réseau.
Anna Brachet étudie les mécanismes moléculaires et biophysiques qui régissent l’architecture du cytosquelette et l’organisation de la membrane dans les neurones et les astrocytes. Elle étudie comment les éléments du cytosquelette, tels que les spectrines et l’actine, et leurs partenaires d’interaction contrôlent la structure, la stabilité et les propriétés de mécanotransduction des épines dendritiques, avec des implications importantes pour la signalisation synaptique et le développement du cerveau.

Notre travail collectif va de la compréhension fondamentale de la nano-architecture synaptique et de la dynamique des récepteurs au développement de nouveaux outils moléculaires, en passant par l’étude des dysfonctionnements synaptiques dans les troubles neurodéveloppementaux et neuropsychiatriques. Ensemble, nous visons à fournir une vision intégrée du fonctionnement et de l’adaptation des synapses, en encourageant l’innovation grâce à notre environnement collaboratif et interdisciplinaire.

Techniques

Microscopie à super-résolution (par exemple, SMLM, STED, U-PAINT, DNA-PAINT)
Microscopie à fluorescence à nappe de lumière (LSFM, LLSM)
Transfert de gènes in vivo et ex vivo
Electrophysiologie (enregistrements de patch-clamp dans des tranches de cerveau)
Ingénierie des protéines et biologie chimique
Suivi d’une seule molécule dans les neurones
Optogénétique et outils photosensibles
Biochimie et biologie moléculaire
Analyse d’image avancée et modélisation informatique

Mots-clés

Biologie synaptique ; Récepteurs du glutamate ; Plasticité synaptique ; Trafic des récepteurs AMPA ; Biologie de la spectrine ; Protéines à domaine PDZ ; Imagerie à l’échelle nanométrique ; Microscopie à super-résolution ; Ingénierie des protéines ; Troubles du développement neurologique ; Suivi d’une seule molécule ; Optogénétique ; Electrophysiologie