Caractérisation fonctionnelle de senseurs calciques bioluminescents et utilisation pour l imagerie des activités neuronales dans le cortex cérébral

Abstract

Mes travaux de doctorat ont porté sur la caractérisation fonctionnelle de senseurs calciques bioluminescents et leur utilisation pour l imagerie des activités neuronales dans le cortex cérébral de rat, in vitro. J ai étudié les cinétiques d émission de bioluminescence de trois senseurs qui sont des protéines de fusion unissant la Green Fluorescent Protein (GFP) à la photoprotéine aequorine, obeline ou un mutant d aequorine à haute affinité calcique. J ai montré que les propriétés cinétiques intrinsèques de ces trois senseurs diffèrent largement. Puis, en utilisant une approche couplant l imagerie de bioluminescence et l enregistrement électrophysiologique en patch-clamp dans les neurones pyramidaux de la couche V du néocortex exprimant ces senseurs par transfert viral, j ai caractérisé la sensibilité de ces senseurs aux transitoires calciques associés à l activité électrique neuronale. J ai montré que ces chimères GFP-photoprotéine sont des indicateurs supralinéaires de l activité électrique neuronale et que leurs propriétés biophysiques intrinsèques ont peu d influence sur leur capacité à détecter des transitoires calciques neuronaux.Parallèlement au travail de caractérisation fonctionnelle, nous avons utilisé la protéine GFP-aequorine pour étudier la modulation des activités du réseau néocortical par l acétylcholine. Par imagerie de bioluminescence, nous avons ainsi pu montrer que l acétylcholine, via les récepteurs muscariniques, modifie l organisation spatio-temporelle d activités évoquées électriquement au sein du réseau néocortical en induisant une réponse prolongée de plusieurs dizaines de secondes dans les neurones de la couche V.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF