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Neurophysiologie : synapse
CAZ (Cytomatrix Active Zone)
Famille liprine

Sommaire
définition

Les protéines de la famille liprine forment des échafaudages synaptiques de base pour l'assemblage et la maturation des synapses.

Vue d'ensemble de la liprine-α

La famille liprine-α est composée de quatre membres chez les vertébrés, i.e. liprine-1/2/3/4 (The mouse and human Liprin-α family of scaffolding proteins: Genomic organization, expression profiling and regulation by alternative splicing 2009).

Chez les invertébrés, elle ne comprend qu'un membre SYD-2 chez C. elegans et Dliprin-α chez la drosophile.

Structure de la liprine-α
Structure de la liprine-α
(Figure : vetopsy.fr d'après Xie et coll)

La liprine-α1 des mammifères est retrouvée également dans les cellules non neuronales (loupeliprine-α1 et motilité cellulaire).

Structure de la liprine-α

1. La liprine-α se compose de plusieurs domaines de l'extrémité N-terminale à l'extrémité C-terminale (Liprin-α-Mediated Assemblies and Their Roles in Synapse Formation 2021) :

  • Domaines SAM de la liprine-α
    Domaines SAM de la liprine-α
    (Figure : vetopsy.fr d'après Xie et coll)
    deux superhélices (coiled-coil), i.e. CC1 et CC2,
  • un domaine SAH (Single Alpha Helix),
  • trois domaines tandem SAM (sterile-α-motif), i.e. SAM1/2/3, domaines de 70 acides aminés formant un faisceau à cinq hélices.

2. Les régions isoformes ou spécifiques à l’espèce sont indiquées au-dessus du schéma schématique :

  • LCR, une région centrale de la liprine-α3,
  • Insertion, une région de boucle dans la liprine-α2/3/4,
  • PBM, un motif de liaison PDZ dans les liprines-α des vertébrés.

Interactions de la liprine-α

La liprine-α interagit avec un grand nombre de protéines (loupe cf. tableau).

livre

Pour le détail des interactions avec différentes protéines, vous pouvez lire : Liprin-α-Mediated Assemblies and Their Roles in Synapse Formation (2021).

Fonctions de la liprine-α

Liprine-α et synapses

Les protéines de la famille liprine-α construisent des échafaudages dans les synapses et coordonnent diverses protéines synaptiques pour assembler de grands complexes protéiques.

PProtéines de la zone active (ZA)
Protéines de la zone active (ZA)
(Figure : vetopsy.fr d'après Mochida et Wang)

Échafaudage de la ZA

Le dysfonctionnement ou la déplétion de la liprine-α conduit à :

1. La région des SAM de la liprine-α se lie à CAST (Liprin-α-Mediated Assemblies and Their Roles in Synapse Formation 2021).

2. La région CC2 se lie aux protéines qui participent à l'organisation de l'ultrastructure et à la libération de neurotransmetteurs dans la zone active i.e. :

Ensuite, RIM se lie à Rab3-GTP, qui, à son tour, affecte indirectement l’activité des vésicules synaptiques (VS).

Développement des synapses

La liprine-α1 est l'isoforme prédominante dans les cellules gliales et peut ainsi contribuer au développement de la synapse par le biais d'interactions glie/neurone (Liprin-α proteins are master regulators of human presynapse assembly 2024).

Modèle d'une terminaison présynaptique
Modèle d'une terminaison présynaptique
(Figure : vetopsy.fr d'après Marcó de la Cruz et coll)

1. La formation de synapses de mammifères implique l'alignement précis des sites de libération présynaptique avec des récepteurs postsynaptiques, mais la manière dont les contacts cellulaires naissants/cellules se traduisent dans l'assemblage de spécialisations présynaptiques reste obscure.

Dans les neurones humains dépourvus des quatre isoformes de la liprine-α, des contacts synaptiques naissants se forment, mais le recrutement de composants de zone active (ZA) et l'accumulation des vésicules synaptiques sont bloqués, entraînant des boutons " vides " et une perte de transmission synaptique.

2. Les interactions avec les molécules d'adhésion des cellules présynaptiques de la famille LAR-RPTP ou des neurexines via CASK sont nécessaires pour localiser la liprine-α aux sites synaptiques naissants.

La liprine-α recrute par la suite des composants présynaptiques via une interaction directe avec les protéines ELKS.

Liprine-α et motilité

La liprine-α1 des mammifères est retrouvée également dans les cellules non neuronales, dans lesquelles elle est impliquée dans la motilité cellulaire (Liprin-α1 and ERC1 control cell edge dynamics by promoting focal adhesion turnover 2016).

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