Proteins involved in myopathies with centralization of nuclei : understand their link and the consequences of their mutations.

Introduction : les myopathies centronucléaires (CNM) sont des maladies rares caractérisées par une faiblesse musculaire et des fibres musculaires à noyaux centraux. Elles sont divisées en 3 formes : XLCNM (mutations dans MTM1), ADCNM (mutations dans DNM2) et ARCNM (mutations dans BIN1). Les protéines respectives sont la myotubularine (une phosphatase à phosphoinositides), la dynamine 2 (une large GTPase), et l’amphiphysine 2/BIN1 (une protéine capable de remodeler les membranes). Leur implication dans le trafic membranaire et le remodelage des membranes suggère une connexion fonctionnelle entre ces trois protéines. Résultats : la mise au point d’une nouvelle technique de diagnostic génétique par Western-Blot chez les patients XLCNM a montré une diminution quasi-totale de la concentration de MTM1 chez la plupart des patients. L’étude fonctionnelle des mutations dans BIN1 a mis en évidence qu’elles sont responsables soit d’une perte de tubulation membranaire soit d’une anomalie de la conformation 3D de la protéine pouvant être responsable d’une altération du recrutement de la dynamine 2. Une collaboration avec l’équipe du Dr N. Charlet-Berguerand, nous a permis de montrer que la perte de l’exon 11 de BIN1 est responsable d’un défaut de tubulation membranaire dans les cellules musculaires de patients dystrophiques. Enfin, des expériences d’interaction protéique ont montré que MTM1 et BIN1 sont capables d’interagir directement entre elles, via le domaine SH3 de BIN1. Conclusion : toutes ces données suggèrent que ces 3 protéines sont impliquées dans une voie commune dans le muscle squelettique et qu’elle pourrait avoir un lien avec la formation/le maintien des tubules-transverses.Introduction : Centronuclear Myopathies (CNM) are rare congenital diseases characterized by muscle weakness and muscular fibers with abnormal central nuclei. There are three different forms : the X-linked form XLCNM (mutations in MTM1), the autosomal dominant form ADCNM (mutations in DNM2) and the autosomal recessive form ARCNM (mutations in BIN1). Corresponding proteins are respectively myotubularin (a phosphoinositides phosphatases), dynamin 2 (a large GTPase), and amphiphysine 2/BIN1 ( a protein involved in membranes remodeling). A functional connection between these three proteins is suggested by their implication in membrane trafficking and membrane remodeling. Results : a new method of genetic diagnosis by western-blot in XLCNM has been developed. This method shows a near-total diminution of the MTM1 concentration. A functional study of BIN1 mutations shows that these mutations are responsible either of membrane tubulation diminutions or an abnormal 3D conformation of BIN1. This misconformation could corrupt the recruitment of DNM2. A collaboration with Dr N. Charlet-Berguerand team demonstrates that the abnormal splicing of BIN1 exon 11 is responsible of a defect of membrane tubulation function in muscular cells of dystrophic patients. Finally, experiences of protein interaction show that MTM1 and BIN1 are able to interact together directly via the SH3 domain of BIN1. Conclusion : all these data suggest that these 3 proteins are involved in a same pathway in the skeletal muscle. This pathway could be linked with the formation/maintenance of T-tubules