Capsule expérience: Confirmation du rôle d'un ion, d'un second messager ou d'une enzyme dans la PLT

Plusieurs techniques sont utilisées pour mettre en évidence le rôle d'un ion particulier, d'un second messager ou encore d'un enzyme dans un phénomène synaptique.

Ainsi, dans le cas de la potentialisation à long terme (PLT), le rôle crucial du calcium a été confirmé de plusieurs façons. On a par exemple injecté dans le neurone post-synaptique des agents chélateurs comme le EGTA ou le BAPTA, des molécules qui se lient au calcium et l'empêchent d'être actif. Résultat : l'induction de la PLT devient impossible. La démarche inverse a aussi été utilisée : en introduisant dans le neurone post-synaptique des molécules spéciales et en les éclairant par la suite avec des UV, on leur fait relâcher du calcium, ce qui suffit à induire la PLT dans ce neurone.

On peut aussi procéder à des mutation qui rendent non fonctionnelle une protéine ou encore bloquer son action avec une autre une autre molécule. Bloquer ainsi la CaM kinase II empêche la PLT de s'établir, ce qui démontre également le rôle central de cette protéine.

De même, l'inhibition de la PKA ou de la CREB empêche la PLT d'atteindre sa deuxième phase et de se maintenir.

Dans certains cas, on a même identifié, parmi les centaines d'acides aminés que comporte une protéine, celui dont la phosphorylation est essentielle à la PLT (la Ser831 pour la sous-unité GluR1 du récepteur AMPA et Thr286 pour le site d'autophosphorylation de la CaM kinase II).

On aussi montré qu'une souris dont le gène de la sous-unité GluR1 du récepteur AMPA avait été mis K.O. ne pouvait avoir de PLT, confirmant une fois de plus le rôle de la CaM kinase II.

Quant aux souris dont le site Thr286 de la CaM kinase II a été désactivé, leur transmission synaptique de base a été maintenue, mais on ne pouvait plus induire de PLT chez ces animaux, preuve de la nécessité de la CaM kinase II. Et la démarche inverse mène d'ailleurs aussi à la même conclusion : l'ajout de CaM kinase II activée dans les neurones pyramidaux de l'hippocampe génère un phénomène de potentialisation similaire à la PLT.

 


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