Equipe Hanus

Biogenèse et dynamique des protéines dendritiques


Chef d'équipe :  Cyril Hanus

Membre d'équipe :  Dorian Miremont

 

 

 

Sujets de recherche

Le but de nos recherches est de comprendre comment la taille gigantesque et la très grande complexité  morphologique des neurones permettent à ces cellules de ségréger spatialement des processus cellulaires qui ne sont pas intrinsèquement compartimentalisés dans des cellules plus simples, et ainsi contrôler localement la composition et les propriétés de leur membrane, synapse par synapse.

Nous nous intéressons en particulier aux mécanismes cellulaires par lesquels les neurones produisent localement des molécules d’adhésion et des récepteurs aux neurotransmetteurs pour fonctionnaliser certaines synapses ou segments de dendrites lors du développement neuronal et de la mémorisation et de l’apprentissage.

Notre travail récent indique que la ségrégation spatiale de la biosynthèse et du trafic  des protéines membranaires dans le corps cellulaires ou les dendrites permet aux neurones d’exploiter plusieurs voies de sécrétion pour diversifier les propriétés de leur protéines, modifiant par exemple la durée de vie et la désensibilisation de certains récepteurs aux neurotransmetteurs.  De façon plus spécifique, nous avons découvert que, du fait d’un trafic sécrétoire atypique, les protéines clefs de la surface neuronale - récepteurs aux neurotransmetteurs, canaux ioniques voltage-dependants, molécules d’adhésion synaptique etc - présentent des profils de N-glycosylation qui sont normalement trouvés seulement sur les protéines immatures dans les compartiments intracellulaires.  Cette N-glycosylation atypique ou core-glycosylation est associée à un renouvellement accéléré des protéines et est régulé par l’activité synaptique, mettant ainsi à jour un nouveau mécanisme contrôlant la composition et la plasticité de la membrane neuronale.

Nous développons et utilisons des techniques avancées d’imagerie de cellules vivantes, des souris transgéniques et des approches biochimiques pour étudier la biosynthèse et la glycosylation des protéines membranaires dans des neurones en culture et des tranches de cerveau. Nos objectifs sur le court et moyen terme sont : 1) de comprendre comment les N-glycans atypiques contribuent à la croissance dendritique et la transmission synaptique ; et 2) de déterminer l’impact de la synthèse locale dans les dendrites sur la glycosylation des protéines, leur expression à la surface du neurone et leur stabilité et regulabilité lors de la plasticité synaptique.

 

5 Principales publications

 

Alvarez-Castelao B, Schanzenbächer CT, Hanus C, Glock C, Tom Dieck S, Dörrbaum AR, Bartnik I, Nassim-Assir B, Ciirdaeva E, Mueller A, Dieterich DC, Tirrell DA, Langer JD, Schuman EM. Cell-type-specific metabolic labeling of nascent proteomes in vivo. Nat Biotechnol. 2017 Nov 6. doi: 10.1038/nbt.4016.

 

Bowen AB, Bourke AM, Hiester BG, Hanus C, Kennedy MJ. Golgi-independent secretory trafficking through recycling endosomes in neuronal dendrites and spines. Elife. 2017 Sep 6;6. pii: e27362. doi: 10.7554/eLife.27362.

 

Hanus C#, Geptin H, Tushev G, Garg S, Alvarez-Castelao B, Sambandan S, Kochen L, Hafner AS, Langer J, Schuman EM#. Unconventional secretory processing diversifies neuronal ion channel properties. eLife (eLife-20609) DOI 10.7554/eLife.20609. #Corresponding authors.


Hanus C#, Kochen L, tom Dieck S, Racine V, Sibarita JB, Schuman EM, Ehlers MD# (2014). Synaptic Control of Early Secretory Trafficking in Dendrites. Cell Reports, 7(6):1771-8. # Corresponding authors.

 

Cui-Wang T*, Hanus C*, Cui T, Helton TD, Bourne J, Watson DJ, Harris KM, Ehlers MD (2012). Local Zones of ER Complexity Confine Cargo in Neuronal Dendrites. Cell, 148(1-2):309-21. *Equal contribution.

 

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