Régulation de la stabilité du cytosquelette microtubulaire : conséquences sur la croissance de la jonction neuromusculaire chez la Drosophile

During the development of the nervous system, several molecular mechanisms are involved in axon pathfinding and synapse formation. Once the synapses are established, they remain plastic et can undergo morphological and functional modifications depending on target size or synapse activity. The neuromuscular junction (NMJ) of Drosophila larva is a very powerful model to study such developmental synaptic plasticity. Indeed, the size of the innervated muscle increases 50 times and the NMJ grows consequently. NMJ growth involves microtubules cytoskeleton, a key element of synaptic endings. In this work, we studied the role of the kinase Shaggy in NMJ growth, and we showed that this kinase negatively controls synaptic expansion depending on a structural microtubule associated protein (MAP), Futsch. Structural MAPs are separated in two families, MAP1 (MAP1A, MAP1B, MAP1S) and MAP2/MAP4/Tau. These proteins are known to stabilize microtubules and to promote neuritic growth, in the nervous system. However, their role in late stages of synaptogenesis remain unknown. In Drosophila, only one single member of each family is encoded by the genome, Futsch (MAP1) and Tau (MAP2/MAP4/Tau). Though, the study of each family is easier in Drosophila due to lower redundancy. We studied the role of these MAPs on microtubules stability and the consequences on NMJ growth and synapse specialization. We also, studied signalling pathway members, those involved in the Wnt/Wingless pathway, known to regulates structural MAPs.Lors du développement du système nerveux, de nombreux mécanismes moléculaires sont mis en jeu afin que les axones trouvent leur cible et établissent des synapses. Une fois ces synapses établies, elles restent plastiques et peuvent encore être modifiées d'un point de vue morphologique et fonctionnel en fonction de la taille de la cible ou de l'activité de la synapse. La jonction neuromusculaire (JNM) de la larve de drosophile est un modèle idéal pour étudier cette plasticité synaptique développementale. En effet, la cellule musculaire innervée augmente de taille d'un facteur 50, et la JNM croît en conséquence. Cette croissance met en jeu le cystoquelette microtubulaire, composant central de la terminaison synaptique. Dans cette thèse, nous avons étudié le rôle de la protéine kinase Shaggy dans la croissance de la JNM et avons montré qu'elle joue un rôle inhibiteur dépendant de la protéine associée aux microtubules (MAP) Futsch. Futsch est le représentant d'une des deux familles de MAPs structurales. Ces deux familles comprennent la famille MAP1 (MAP1A, MAP1B et MAP1S) et la famille MAP2/MAP4/Tau. Dans le système nerveux, elles stabilisent les microtubules et favorisent la pousse neuritique. Cependant, lors de synaptogenèse, leur rôle est méconnu. Chez la drosophile, il n'existe qu'un membre de chaque famille : Futsch (MAP1) et Tau (MAP2/MAP4/Tau), ce qui simplifie l'étude d'une famille par rapport à l'autre par l'absence de redondance. Nous avons ensuite étudié le rôle de ces MAPs sur la stabilité des microtubules, ce qu'il en résulte concernant la croissance de la JNM et quels acteurs, notamment ceux de la voie de signalisation Wnt/Wingless, peuvent réguler ces protéines