Functional analysis of cancer-associated EGFR mutants using a cellular assay with YFP-tagged EGFR intracellular domain

Background: The presence of EGFR kinase domain mutations in a subset of NSCLC patients correlates with the response to treatment with the EGFR tyrosine kinase inhibitors gefitinib and erlotinib. Although most EGFR mutations detected are short deletions in exon 19 or the L858R point mutation in exon 21, more than 75 different EGFR kinase domain residues have been reported to be altered in NSCLC patients. The phenotypical consequences of different EGFR mutations may vary dramatically, but the majority of uncommon EGFR mutations have never been functionally evaluated. Results: We demonstrate that the relative kinase activity and erlotinib sensitivity of different EGFR mutants can be readily evaluated using transfection of an YFP-tagged fragment of the EGFR intracellular domain (YFP-EGFR-ICD), followed by immunofluorescence microscopy analysis. Using this assay, we show that the exon 20 insertions Ins770SVD and Ins774HV confer increased kinase activity, but no erlotinib sensitivity. We also show that, in contrast to the common L858R mutation, the uncommon exon 21 point mutations P848L and A859T appear to behave like functionally silent polymorphisms. Conclusion: The ability to rapidly obtain functional information on EGFR variants of unknown relevance using the YFP-EGFR-ICD assay might prove important in the future for the management of NSCLC patients bearing uncommon EGFR mutations. In addition, our assay may be used to determine the response of resistant EGFR mutants to novel second-generation TKIs.

The α5 subunit regulates the expression and function of α4*-containing neuronal nicotinic acetylcholine receptors in the ventral-tegmental area

Human genetic association studies have shown gene variants in the α5 subunit of the neuronal nicotinic receptor (nAChR) influence both ethanol and nicotine dependence. The α5 subunit is an accessory subunit that facilitates α4* nAChRs assembly in vitro. However, it is unknown whether this occurs in the brain, as there are few research tools to adequately address this question. As the α4*-containing nAChRs are highly expressed in the ventral tegmental area (VTA) we assessed the molecular, functional and pharmacological roles of α5 in α4*-containing nAChRs in the VTA. We utilized transgenic mice α5+/+(α4YFP) and α5-/-(α4YFP) that allow the direct visualization and measurement of α4-YFP expression and the effect of the presence (α5+/+) and absence of α5 (-/-) subunit, as the antibodies for detecting the α4* subunits of the nAChR are not specific. We performed voltage clamp electrophysiological experiments to study baseline nicotinic currents in VTA dopaminergic neurons. We show that in the presence of the α5 subunit, the overall expression of α4 subunit is increased significantly by 60% in the VTA. Furthermore, the α5 subunit strengthens baseline nAChR currents, suggesting the increased expression of α4* nAChRs to be likely on the cell surface. While the presence of the α5 subunit blunts the desensitization of nAChRs following nicotine exposure, it does not alter the amount of ethanol potentiation of VTA dopaminergic neurons. Our data demonstrates a major regulatory role for the α5 subunit in both the maintenance of α4*-containing nAChRs expression and in modulating nicotinic currents in VTA dopaminergic neurons. Additionally, the α5α4* nAChR in VTA dopaminergic neurons regulates the effect of nicotine but not ethanol on currents. Together, the data suggest that the α5 subunit is critical for controlling the expression and functional role of a population of α4*-containing nAChRs in the VTA.

Heterodimerization of integrin Mac-1 subunits studied by single-molecule imaging

Heterodimerization of integrin Mac-1 (alpha(M) beta(2)) Subunits plays important role on regulating leukocytes adhesion to extracellular matrix or endothelial cells. Here, using total internal reflection microscopy, we investigated the heterodimerization of integrin Mac-1 subunits at the single-molecule level in live cells. Individual alpha(M) subunit fused to the enhanced yellow fluorescent protein (eYFP) was imaged at the basal plasma membrane of live Chinese hamster ovary (CHO) cells. Through analysis of mean square displacement (MSD), diffusion coefficient, the size of restricted domain and fraction of molecules undergoing restricted diffusion, we found that as compared with the diffusion in the absence of beta(2) subunit, the diffusion of single-molecule of alpha(M)-YFP was suppressed significantly in the presence of beta(2) subunit. Thus, based on the oligomerization-induced trapping model, we suggested that in the presence of beta(2) subunit, the am subunit may form heterodimer with it. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Detection of constitutive heterodimerization of the integrin Mac-1 subunits by fluorescence resonance energy transfer in living cells

Macrophage differentiation antigen associated with complement three receptor function (Mac-1) belongs to beta(2) subfamily of integrins that mediate important cell-cell and cell-extracellular matrix interactions. Biochemical studies have indicated that Mac-1 is a constitutive heterodimer in vitro. Here, we detected the heterodimerization of Mac-1 subunits in living cells by means of two fluorescence resonance energy transfer (FRET) techniques (fluorescence microscopy and fluorescence spectroscopy) and our results demonstrated that there is constitutive heterodimerization of the Mac-1 subunits and this constitutive heterodimerization of the Mac-1 subunits is cell-type independent. Through FRET imaging, we found that heterodimers of Mac-1 mainly localized in plasma membrane, perinuclear, and Golgi area in living cells. Furthermore, through analysis of the estimated physical distances between cyan fluorescent protein (CFP) and yellow fluorescent protein (YFP) fused to Mac-1 subunits, we suggested that the conformation of Mac-1 subunits is not affected by the fusion of CFP or YFP and inferred that Mac-1 subunits take different conformation when expressed in Chinese hamster ovary (CHO) and human embryonic kidney (HEK) 293T cells, respectively. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Detection of constitutive homomeric associations of the integrins Mac-1 subunits by fluorescence resonance energy transfer in living cells

Integrins alpha(M)beta(2) plays important role on leukocytes, such as adhesion, migration, phagocytosis, and apoptosis. It was hypothesized that homomeric associations of integrin subunits provide a driving force for integrins activation, and simultaneously inducing the formation of integrins clusters. However, experimental reports on homomeric associations between integrin subunits are still controversial. Here, we proved the homomeric associations of the isolated Mac-1 subunits in living cells using three-channel fluorescence resonance energy transfer (FRET) microscopy and FRET spectra methods. We found that the extent of homomeric associations between beta(2) subunits is higher than alpha(M) subunits. Furthermore, FRET imaging indicated that the extent of homomeric associations of the Mac-1 subunits is higher along the plasma membrane than in the cytoplasm. Finally, we suggested that homomeric associations of the transmernbrane domains or/and cytoplasmic domains may provide the driving force for the formation of constitutive homomeric associations between alpha(M) or beta(2) subunits. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Spatio-temporal analysis of DNA damage repair using the X-ray microbeam

Cellular response to radiation damage is made by a complex network of pathways and feedback loops whose spatiotemporal organization is still unclear despite its decisive role in determining the fate of the damaged cell. The single-cell approach and the high spatial resolution offered by microbeams provide the perfect tool to study and quantify the dynamic processes associated with the induction and repair of DNA damage. The soft X-ray microbeam has been used to follow the development of radiation induced foci in live cells by monitoring their size and intensity as a function of dose and time using yellow fluorescent protein (YFP) tagging techniques. Preliminary data indicate a delayed and linear rising of the intensity signal indicating a slow kinetic for the accumulation of DNA repair protein 53BP1. A slow and limited foci diffusion has also been observed. Further investigations are required to assess whatever such diffusion is consistent with a random walk pattern or if it is the result of a more structured lesion processing phenomenon. In conclusion, our data indicates that the use of microbeams coupled to live cell microscopy represent a sophisticated approach for visualizing and quantifying the dynamics changes of DNA proteins at the damaged sites.

Activation of the pyrin inflammasome by intracellular Burkholderia cenocepacia

Burkholderia cenocepacia is an opportunistic pathogen that causes chronic infection and induces progressive respiratory inflammation in cystic fibrosis patients. Recognition of bacteria by mononuclear cells generally results in the activation of caspase-1 and processing of IL-1ß, a major proinflammatory cytokine. In this study, we report that human pyrin is required to detect intracellular B. cenocepacia leading to IL-1ß processing and release. This inflammatory response involves the host adapter molecule ASC and the bacterial type VI secretion system (T6SS). Human monocytes and THP-1 cells stably expressing either small interfering RNA against pyrin or YFP-pyrin and ASC (YFP-ASC) were infected with B. cenocepacia and analyzed for inflammasome activation. B. cenocepacia efficiently activates the inflammasome and IL-1ß release in monocytes and THP-1. Suppression of pyrin levels in monocytes and THP-1 cells reduced caspase-1 activation and IL-1ß release in response to B. cenocepacia challenge. In contrast, overexpression of pyrin or ASC induced a robust IL-1ß response to B. cenocepacia, which correlated with enhanced host cell death. Inflammasome activation was significantly reduced in cells infected with T6SS-defective mutants of B. cenocepacia, suggesting that the inflammatory reaction is likely induced by an as yet uncharacterized effector(s) of the T6SS. Together, we show for the first time, to our knowledge, that in human mononuclear cells infected with B. cenocepacia, pyrin associates with caspase-1 and ASC forming an inflammasome that upregulates mononuclear cell IL-1ß processing and release.

Arabidopsis Rab-E GTPases exhibit a novel interaction with a plasma-membrane phosphatidylinositol-4-phosphate 5-kinase

Rab GTPases of the Arabidopsis Rab-E subclass are related to mammalian Rab8 and are implicated in membrane trafficking from the Golgi to the plasma membrane. Using a yeast two-hybrid assay, Arabidopsis phosphatidylinositol-4-phosphate 5-kinase 2 (PtdIns(4)P 5-kinase 2; also known as PIP5K2), was shown to interact with all five members of the Rab-E subclass but not with other Rab subclasses residing at the Golgi or trans-Golgi network. Interactions in yeast and in vitro were strongest with RAB-E1d[Q74L] and weakest with the RAB-E1d[S29N] suggesting that PIP5K2 interacts with the GTP-bound form. PIP5K2 exhibited kinase activity towards phosphatidylinositol phosphates with a free 5-hydroxyl group, consistent with PtdIns(4)P 5-kinase activity and this activity was stimulated by Rab binding. Rab-E proteins interacted with PIP5K2 via its membrane occupancy and recognition nexus (MORN) domain which is missing from animal and fungal PtdIns(4)P 5-kinases. In plant cells, GFP:PIP5K2 accumulated at the plasma membrane and caused YFP:RAB-E1d to relocate there from its usual position at the Golgi. GFP:PIP5K2 was rapidly turned over by proteasomal activity in planta, and overexpression of YFP:PIP5K2 caused pleiotropic growth abnormalities in transgenic Arabidopsis. We propose that plant cells exhibit a novel interaction in which PIP5K2 binds GTP-bound Rab-E proteins, which may stimulate temporally or spatially localized PtdIns(4,5)P(2) production at the plasma membrane.

Characterizing the flagellar filament and the role of motility in bacterial prey-penetration by Bdellovibrio bacteriovorus

The predatory bacterium Bdellovibrio bacteriovorus swims rapidly by rotation of a single, polar flagellum comprised of a helical filament of flagellin monomers, contained within a membrane sheath and powered by a basal motor complex. Bdellovibrio collides with, enters and replicates within bacterial prey, a process previously suggested to firstly require flagellar motility and then flagellar shedding upon prey entry. Here we show that flagella are not always shed upon prey entry and we study the six fliC flagellin genes of B. bacteriovorus, finding them all conserved and expressed in genome strain HD100 and the widely studied lab strain 109J. Individual inactivation of five of the fliC genes gave mutant Bdellovibrio that still made flagella, and which were motile and predatory. Inactivation of the sixth fliC gene abolished normal flagellar synthesis and motility, but a disordered flagellar sheath was still seen. We find that this non-motile mutant was still able to predate when directly applied to lawns of YFP-labelled prey bacteria, showing that flagellar motility is not essential for prey entry but important for efficient encounters with prey in liquid environments.

Assemblage oligomérique des récepteurs couplés aux protéines G avec les RAMPs

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) constituent la plus grande classe de récepteurs membranaires impliqués dans la transmission des signaux extracellulaires. Traditionnellement, la transmission de la signalisation par les RCPGs implique l’activation d’une protéine G hétéro-trimérique qui pourra à son tour moduler l’activité de divers effecteurs intracellulaires. Ce schéma classique de signalisation s’est complexifié au fils des années et l’on sait maintenant qu’en plus d’interagir avec les protéines G, les RCPGs s’associent avec une panoplie d’autres protéines afin de transmettre adéquatement les signaux extracellulaires. En particulier, la découverte d’une famille de protéines transmembranaires modulant la fonction des RCPGs, baptisées protéines modifiant l’activité des récepteurs (« receptor activity-modifying proteins » ; RAMPs), a changé la façon de concevoir la signalisation par certains RCPGs. Dans le cas du récepteur similaire au récepteur de la calcitonine (« calcitonin-like receptor » ; CLR), l’association avec les RAMPs permet l’acheminement à la surface cellulaire du récepteur tout en modulant ses propriétés pharmacologiques. Lorsqu’il est associé avec RAMP1, le CLR fonctionne comme un récepteur du peptide relié au gène de la calcitonine (« calcitonin gene-related peptide » ; CGRP), alors qu’il devient un récepteur de l’adrénomedulline lorsqu’il interagit avec RAMP2 ou RAMP3. D’autre part, en plus d’interagir avec des protéines accessoires transmembranaires telles les RAMPs, les RCPGs peuvent aussi s’associer entre eux pour former des oligomères de récepteurs. Dans cette thèse, nous nous sommes penchés sur les interactions entre les RCPGs et les RAMPs, et plus particulièrement sur l’interrelation entre ce type d’association RCPG/RAMP et l’assemblage en oligomères de récepteurs, en utilisant le récepteur du CGRP comme modèle d’étude. Une première étude nous a tout d’abord permis de confirmer l’interaction entre le récepteur CLR et RAMP1, dans un contexte de cellules vivantes. Nous avons démontré que ce complexe CLR/RAMP1 active la protéine G et recrute la protéine de signalisation -arrestine suite à une stimulation par le CGRP. Ensuite, nous avons déterminé que même s’il doit obligatoirement former un hétéro-oligomère avec les RAMPs pour être actif, le CLR conserve malgré tout sa capacité à interagir avec d’autres RCPGs. En plus d’observer la présence d’homo-oligomère de CLR, nous avons constaté que tout comme les RCPGs, les RAMPs peuvent eux-aussi s’associer entre eux pour former des complexes oligomériques pouvant comprendre différents sous-types (RAMP1/RAMP2 et RAMP1/RAMP3). Cette observation de la présence d’homo-oligomères de CLR et de RAMP1, nous a amené à nous questionner sur la stœchiométrie d’interaction du complexe CLR/RAMP1. Dans une deuxième étude ayant pour but d’établir la composition moléculaire du récepteur CGRP1 in vivo, nous avons développé une nouvelle approche permettant l’étude de l’interaction entre trois protéines dans un contexte de cellules vivantes. Cette technique baptisée BRET/BiFC, est basée sur le transfert d’énergie de résonance de bioluminescence entre un donneur luminescent, la Renilla luciférase, et un accepteur fluorescent, la protéine fluorescente jaune (YFP), reconstituée suite au ré-assemblage de ces deux fragments. En utilisant cette approche, nous avons pu déterminer que le récepteur CGRP1 est constitué d’un homo-oligomère de CLR interagissant avec un monomère de RAMP1. En démontrant un assemblage oligomérique asymétrique pour le récepteur CGRP1 à partir d’une nouvelle approche biophysique, nous croyons que les travaux présentés dans cette thèse ont contribué à élargir nos connaissances sur le fonctionnement de la grande famille des RCPGs, et seront utile à la poursuite des recherches sur les complexes protéiques impliqués dans la signalisation.

Étude moléculaire de la formation de complexes protéiques impliqués dans la signalisation des récepteurs couplés aux protéines G

La communication cellulaire est un phénomène important pour le maintien de l’homéostasie des cellules. Au court des dernières années, cette sphère de recherche sur la signalisation cellulaire a connue des avancées importantes au niveau de l’identification des acteurs principaux impliqués dans la reconnaissance extracellulaire des signaux, ainsi que la compréhension des voies de signalisation engagées par les cellules pour répondre aux facteurs extracellulaires. Malgré ces nouvelles informations, les diverses interrelations moléculaires entre les acteurs ainsi que les voies de signalisation cellulaire, demeurent mal comprises. Le transfert d’énergie de résonance de bioluminescence (BRET) permet la mesure d’interactions protéiques et peut être utilisé dans deux configurations, le BRET480-YFP (connu aussi comme le BRET1) et le BRET400-GFP (connu aussi en tant que BRET2). Suite à l’oxydation de son substrat, la luciférase de renilla peut transférer son énergie à une protéine fluorescente, uniquement si elles sont à proximité l’une de l’autre (≤100Å). La combinaison dans un seul essai des BRET480-YFP et BRET400-GFP, a permis de suivre trois paires d’interactions, sur une même population cellulaire. Par contre, l’utilisation de deux substrats pour la réaction de bioluminescence rend impossible la mesure simultanée des différents signaux de BRET, pour ce trois nouvelles configurations de BRET ont été mises au point en utilisant des nouvelles protéines fluorescentes. Ainsi deux des nouvelles couleurs de BRET ayant des émissions résolues, le BRET400-BFP et le BRET400mAmetrine ont pu être combinées pour mesurer l’engagement par un RCPG d’une protéine G, ainsi que l’accumulation du second messager. La combinaison de ces BRET a également permis de révéler la formation d’un complexe entre le récepteur α2A adrénergique (α2AAR), Gαi1, le dimère Gβγ ainsi que la kinase des récepteurs couplés aux protéines G (GRK2), suite à l’activation du récepteur. De plus, seule l’entrée de GRK2 semble être en mesure de causer la désensibilisation du α2AAR, en s’intercalant entre Gαi1 et Gβγ. Par contre, la stabilisation de l’interaction entre α2AAR et la β-arrestine2 semble nécessiter l’activité kinase de GRK2. Une autre étude a révélé l’importance de différentes Gα pour la mobilisation du calcium, suite à l’activation du récepteur aux opioïdes de type delta (DOR). Suite à la surexpression de Gα de la famille Gαq, il a été possible de mesurer une influence de ces Gα sur la mobilisation du calcium. Toutefois, cette réponse calcique mesurée en présence des Gαq demeure sensible aux prétraitements à la toxine de Bordetella pertussis, qui inhibe sélectivement l’activité des Gαi. De plus, la co-expression de Gαi et Gαq permet de potentialiser la mobilisation de calcium, démontrant une interrelation entre ces deux familles de protéine Gα, pour la signalisation du DOR. Afin de démontrer l’interrelation directe, des expériences de BRET ont été réalisées entre différentes Gα. En plus de montrer la formation de complexes sélectifs entre les Gα, les expériences de BRET réalisées en parallèle d’analyses de séquences de Gα, ont également mis à jour un site de sélectivité d’interaction entre les Gα, l’hélice α4. Suite à la transposition de cette hélice α4 de Gα12 sur Gαi1, qui normalement n’interagissent pas, il a été possible de forcer l’interaction entre Gα12 et Gαi1, confirmant ainsi que cette hélice α contient l’information permettant une sélectivité d’interaction. Au cours de cette thèse, il a été possible de générer de nouvelles méthodes de mesure d’interactions protéiques qui permettent de multiplexer différents signaux, ce qui a permis de mettre à jour de nouvelles interactions entre divers effecteurs de la signalisation de RCGP

Interpretation of the centromere epigenetic mark to maintain genome stability

Le centromère est la région chromosomique où le kinétochore s'assemble en mitose. Contrairement à certaines caractéristiques géniques, la séquence centromérique n'est ni conservée entre les espèces ni suffisante à la fonction centromérique. Il est donc bien accepté dans la littérature que le centromère est régulé épigénétiquement par une variante de l'histone H3, CENP-A. KNL-2, aussi connu sous le nom de M18BP1, ainsi que ces partenaires Mis18α et Mis18β sont des protéines essentielles pour l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé aux centromères. Des évidences expérimentales démontrent que KNL-2, ayant un domaine de liaison à l'ADN nommé Myb, est la protéine la plus en amont pour l'incorporation de CENP-A aux centromères en phase G1. Par contre, sa fonction dans le processus d'incorporation de CENP-A aux centromères n'est pas bien comprise et ces partenaires de liaison ne sont pas tous connus. De nouveaux partenaires de liaison de KNL-2 ont été identifiés par des expériences d'immunoprécipitation suivies d'une analyse en spectrométrie de masse. Un rôle dans l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé aux centromères a été attribué à MgcRacGAP, une des 60 protéines identifiées par l'essai. MgcRacGAP ainsi que les protéines ECT-2 (GEF) et la petite GTPase Cdc42 ont été démontrées comme étant requises pour la stabilité de CENP-A incorporé aux centromères. Ces différentes observations ont mené à l'identification d'une troisième étape au niveau moléculaire pour l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé en phase G1, celle de la stabilité de CENP-A nouvellement incorporé aux centromères. Cette étape est importante pour le maintien de l'identité centromérique à chaque division cellulaire. Pour caractériser la fonction de KNL-2 lors de l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé aux centromères, une technique de microscopie à haute résolution couplée à une quantification d'image a été utilisée. Les résultats générés démontrent que le recrutement de KNL-2 au centromère est rapide, environ 5 minutes après la sortie de la mitose. De plus, la structure du domaine Myb de KNL-2 provenant du nématode C. elegans a été résolue par RMN et celle-ci démontre un motif hélice-tour-hélice, une structure connue pour les domaines de liaison à l'ADN de la famille Myb. De plus, les domaines humain (HsMyb) et C. elegans (CeMyb) Myb lient l'ADN in vitro, mais aucune séquence n'est reconnue spécifiquement par ces domaines. Cependant, il a été possible de démontrer que ces deux domaines lient préférentiellement la chromatine CENP-A-YFP comparativement à la chromatine H2B-GFP par un essai modifié de SIMPull sous le microscope TIRF. Donc, le domaine Myb de KNL-2 est suffisant pour reconnaître de façon spécifique la chromatine centromérique. Finalement, l'élément reconnu par les domaines Myb in vitro a potentiellement été identifié. En effet, il a été démontré que les domaines HsMyb et CeMyb lient l'ADN simple brin in vitro. De plus, les domaines HsMyb et CeMyb ne colocalisent pas avec CENP-A lorsqu'exprimés dans les cellules HeLa, mais plutôt avec les corps nucléaires PML, des structures nucléaires composées d'ARN. Donc, en liant potentiellement les transcrits centromériques, les domaines Myb de KNL-2 pourraient spécifier l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé uniquement aux régions centromériques.

Mécanismes moléculaires régulant la pathologie dendritique dans la rétine adulte lésée in vivo

Les dendrites sont essentielles pour la réception et l’intégration des stimuli afférents dans les neurones. De plus en plus d’évidences d’une détérioration dendritique sont associées à une axonopathie dans les maladies neurodégénératives. Le glaucome dont la physiopathologie est caractérisée par une détérioration progressive et irréversible des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs) est la première cause de cécité irréversible dans le monde. Son évolution est associée à un amincissement graduel des axones et à l’atrophie des somas des CGRs. La majorité des études de neuroprotection des neuropathies rétiniennes visent la survie et la protection des somas et des axones. Des études récentes ont démontré des changements dendritiques associés à cette pathologie, toutefois les mécanismes moléculaires les régulant sont méconnus. L’hypothèse principale de ma thèse stipule qu’une lésion axonale entraîne des altérations précoces des structures dendritiques. L’identification de voies de signalisation régulant ces changements permettrait d’élaborer des stratégies de neuroprotection et de rétablir la fonction de ces neurones. Dans la première étude, nous avons examiné l’effet précoce d’une lésion axonale aigüe sur la morphologie dendritique des CGRs in vivo. En utilisant des souris transgéniques exprimant la protéine fluorescente jaune (YFP) soumises à une axotomie, nous avons démontré un rétrécissement de l’arbre dendritique des CGRs et une diminution sélective de l’activité de mTOR avant le début de la mort des CGRs lésées. Aussi nous avons démontré une augmentation de l’expression de la protéine Regulated in development and DNA damage response 2 (REDD2), un régulateur négatif en amont de la protéine mTOR en réponse à la lésion du nerf optique in vivo. Nous avons démontré que la réactivation de mTOR par l’inhibition de l’expression de REDD2 préserve les arbres dendritiques des CGRs adultes. En effet, l’injection de petits ARN d’interférence contre la REDD2 (siREDD2) stimule l’activité de mTOR dans les CGRs lésées et augmente significativement la longueur et la surface dendritique totale. De plus, la rapamycine, un inhibiteur de mTOR, inhibe complètement l’effet du siREDD2 sur la croissance et l’élaboration des dendrites. L’analyse électrophysiologique des CGRs démontre une augmentation de l’excitabilité des CGRs lésées qui est restaurée en présence du siREDD2. Par ailleurs, des données récentes ont mis en évidence l’implication de la neuro-inflammation dans le glaucome, caractérisée par une augmentation de cytokines pro-inflammatoires dont principalement le facteur de nécrose tumorale (TNFα). Ainsi dans la deuxième étude nous avons examiné l’effet du TNF exogène sur la morphologie de l’arbre dendritique des CGRs et commencé l’étude des mécanismes moléculaires sous-jacents à ces changements. Nos résultats démontrent que l’injection de TNF recombinante dans le vitrée induit une rétraction dendritique précoce qui corrèle à une réduction de phospho-S6 suggérant l’implication de mTOR dans ces CGRs lésées. Ainsi, les études présentées dans cette thèse mettent en évidence un nouveau rôle de mTOR dans la stabilité et le maintien des dendrites de neurones rétiniennes adultes. Ces études ont aussi démontré l’effet précoce de stress direct ou indirect, c’est-à-dire l’axotomie et le TNFα respectivement sur la pathologie dendritique et sur leur effet sur la fonction neuronale.