Christophe LeterrierInstitut de neurophysiopathologie (INP) - CNRS / Aix-Marseille Université
Mes recherches
Je m'intéresse à la façon dont les neurones s'organisent en tant que cellules : comment font-il pour se différencier, puis développer et maintenir leur arborisation complexe ? Comment maintiennent-ils leur polarité, avec un axone et des dendrites qui permettent d'envoyer et de recevoir l'information ? La construction de l'architecture cellulaire (grâce au cytosquelette), les mécanismes du transport des protéines (moteurs, diffusion), la compartimentation en éléments distincts (synapses, segment initial) : de nombreux phénomènes encore largement mystérieux contribuent à cette organisation. Pour mieux les comprendre, j'applique de nouvelles méthodes de microscopie, notamment la microscopie de super-résolution qui permet d'aller observer les assemblages moléculaires à l'échelle nanométrique directement dans les cellules.
Après des études d'ingénieur à l'École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (1998-2002), je me suis tourné vers la biologie avec un DEA de biologie moléculaire (2002). J'ai réalisé une thèse de neurosciences sur le trafic du récepteur cannabinoïque dans les neurones avec Zsolt Lenkei, au laboratoire de neurobiologie de l'ESPCI (2002-2006). J'ai continué dans la neurobiologie cellulaire en effectuant un postdoc sur l'organisation du segment initial de l'axone dans l'équipe de Bénédicte Dargent à Marseille (2006-2011), où j'ai obtenu un poste de chercheur CNRS. J'ai démarré l'équipe de recherche NeuroCyto en 2017 grâce au programme ATIP-Avenir, au laboratoire INP à Marseille. Suite à la découverte de nouvelles structures d'actine axonale : anneaux, hotspots et trails, nous concentrons nos efforts pour comprendre leur organisation moléculaire et leurs fonctions. Différents projets déclinent cette thématique et font appel à tout un arsenal de technique en microscopie optique et électronique. Nous travaillons donc sur de nouvelles approches qui améliorent et combinent ces techniques afin de répondre au mieux à nos questions sur la nano-architecture du cytosquelette neuronal.
Mon projet ATIP-Avenir
Cellular mechanisms of axonal physiology : role of actin-based structures in the regulation of transport and presynaptic function
NeuroCyto
Axons are the most extended and intricate subcellular specializations, ensuring neuronal connections throughout the brain and body. Their unique architecture is maintained by a multitude of cellular transport mechanisms that deliver and retrieve axonal components. Fast axonal transport primarily depends on microtubule-based shuttling of vesicular cargoes over long distances. The possible role of actin-based structures in this process has been seldom studied so far. Recent results have revealed a variety of organized actin structures in the axon: submembrane rings, dynamic trails, waves. Our experiments combining live-cell imaging and super-resolution microscopy suggest that new actin-based structures still remain to be dis-covered. My team project aims to explain how the axon is organized down to the molecular level to support its physiological functions. My postulate is that actin-based cytostructures are crucial for the proper support of axonal physiology, by forming local control points that regulate microtubule-based transport. We will characterize actin cytostructures and obtain specific perturbation tools necessary to delineate their function. Developing a correlative live cell imaging / super-resolution microscopy approach will be instrumental to link fast transport events and the nanoscale cytoskeletal architecture. We will test if actin rings and trails can immobilize vesicles at defined axonal loci. In particular, we will determine if actin-based structures direct local cargo delivery and organize components at presynaptic boutons, using an assay to induce isolated pre-synapses. Our findings will be put in a physiopathological perspective by testing if actin-based structures have a role in the axonal transport and presynaptic deficits observed in cellular models of Alzheimer's disease. This project will bring fundamental insights to the mechanisms of axonal transport, and will transform our understanding of axonal physiology in health and disease