Marchal_U710__M2_BioMed_2007

Proposition de stage de M2
Titre proposé :
« Vieillissement cérébral et maladie d'Alzheimer : rôle de la lithostathine »
Laboratoire d’accueil :
Laboratoire Mécanismes Moléculaires dans les Démences Neurodégénératives
Responsable : Dr Jean Michel VERDIER
Adresse : Inserm U710, Laboratoire Mécanismes Moléculaires dans les Démences
Neurodégénératives, Université Montpellier 2, EPHE, Place E. Bataillon, 34095 Montpellier.
http://www.mmdn.univ-montp2.fr
Téléphone, Fax et Courriel tél : [phone]
Fax : [phone]
E-mail : [e-mail]
Tuteur scientifique :
Nom, prénom : Dr MARCHAL Stéphane
Qualité : CR1 INSERM
.
Téléphone, Fax et Courriel : tél : [phone]
E-mail : [e-mail]
Description du sujet :
Les maladies dites "conformationnelles" sont dues à des dépôts protéiques de type fibrillaire que l'on
retrouve dans différents tissus tels que le cerveau, le pancréas, le coeur, le foie. Parmi ces maladies, les
maladies neurodégénératives présentent un certain intérêt et particulièrement la maladie d'Alzheimer au vu
de sa prévalence dans la population occidentale dont le vieillissement contribue à l'augmentation de
l'apparition des démences. Parmi les protéines qui forment des dépôts dans la maladie d'Alzheimer, le
laboratoire s'intéresse depuis quelques années à étudier la lithostathine. Cette protéine, dont la fonction
est inconnue, est surexprimée dans le cerveau lors des phases asymptomatiques de la maladie
d'Alzheimer alors que son expression diminue en fonction de l'âge. De plus, la protéine se retrouve sous
forme agrégée chez des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Ces dépôts sont soit associés aux
marqueurs pathognomoniques classiques de la maladie d'Alzheimer telles que les plaques séniles et les
dégénérescences neurofibrillaires, soit de manière isolés chez certains patients. Se pose donc la question
du rôle de la lithostathine dans le processus dégénératif neuronal lors du vieillissement cérébral et du
développement de la pathologie ainsi que de sa fonction dans les conditions physiologiques normales.
C'est pourquoi, nous proposons (1) d'étudier en détail les processus d’oligomérisation et de formation
des fibrilles de la lithostathine (rôle du domaine d’échange, tests in vitro de l'effet inhibiteur de certains
composés ou de peptides) par différentes techniques essentiellement biophysiques, (2) de déterminer
l'implication de la lithostathine et de certains de ses différents partenaires au cours du vieillissement et
dans la cascade pathologique conduisant à la maladie d'Alzheimer Concernant ce dernier aspect, de
récents travaux indiquent l’existence d’un récepteur membranaire (EXTL3) de la lithostathine. Exprimé de
manière ubiquitaire dans les neurones, ce récepteur intervient dans la biosynthèse de l’héparan sulfate,
protéoglycane jouant un rôle prépondérant dans de multiples phénomènes biologiques. Nous avons sous-
cloné ce gène dans un vecteur d’expression dans le but de purifier la protéine entière et des variants
tronqués correspondant uniquement au site d'interaction avec la lithostathine. Les protéines seront
purifiées à homogénéité. La suite de ce travail consistera à étudier in vitro leur interaction avec la
lithostathine grâce aux différentes techniques biophysiques propres au laboratoire et en collaboration.

Publications sélectionnées du groupe
- E. Laurine, C. Grégoire, M. Fändrich, S. Engemann, S. Marchal, L. Thion, M. Mohr, B. Monsarrat, B.
Michel, C.M. Dobson, E. Wanker, M. Érard, J.M. Verdier. (2003) Lithostathine quadruple helical filaments
form proteinase K resistant deposits in Creutzfeldt-Jakob disease. J. Biol. Chem. 278:51770-78.
- C. Grégoire, S. Marco, J. Thimonier, L. Duplan, E. Laurine, J.P. Chauvin, B. Michel, V. Peyrot, J.M.
Verdier. (2001) Three-dimensional structure of the lithostathine protofibril, a protein involved in Alzheimer's
disease. EMBO J. 20:3313-3321.
- L. Duplan, B. Michel, J. Boucraut, S. Desplat-Jego, V. Marin, D. Gambarelli, P. Berthézène, J.M. Verdier.
(2001) Lithostathine and PAP are involved in the very early stages of Alzheimer’s disease. (1999)
Neurobiol Aging 22:79-88
Méthodes envisagées :
Techniques biophysiques (fluorescence, dichroïsme circulaire, FCS, AFM, etc…), biochimie,
biologie moléculaire, etc...