Des chercheurs démontrent le rôle-clé joué par une protéine dans l’apprentissage et la mémoire
Apprendre et mémoriser repose sur des mécanismes moléculaires encore largement incompris. Selon certains spécialistes, l’information serait stockée dans le cerveau et réactivée au besoin grâce à un renforcement des synapses qui lient des neurones entre eux. La force de ces liens dépendrait de l’abondance de neurotransmetteurs, de récepteurs et de toutes les autres molécules impliquées dans la transmission chimique de l’information. Comment les neurones parviennent-ils à diriger vers les synapses sollicitées par un apprentissage toutes les ressources dont elles ont besoin? Des chercheurs du Département de biochimie, microbiologie et bio-informatique, qui travaillent à l’Institut universitaire en santé mentale de Québec, proposent une réponse à cette question dans la dernière édition du Journal of Cell Biology.
Mado Lemieux, Simon Labrecque, Christian Tardif, Étienne Labrie-Dion, Éric LeBel et Paul De Koninck ont fait appel à des techniques de biophotonique qui permettent de visualiser le déplacement de molécules dans les neurones au moment de la transmission synaptique. C’est ainsi qu’ils ont découvert le rôle-clé joué par la protéine CaM kinase II. «On savait déjà que cette protéine intervenait dans l’apprentissage parce que les souris qui en sont dépourvues apprennent plus lentement que les souris normales, rappelle le professeur De Koninck. Nos observations montrent que la CaM kinase II joue le rôle d’aiguilleur en dirigeant le matériel moléculaire qui provient du centre de la cellule vers les synapses actives.»
La protéine se positionnerait à la jonction des microtubules – des rails qui assurent le transport des protéines à l’intérieur de la cellule – et des épines – des nanostructures situées sur les ramifications des neurones (dendrites) dont le rôle est de recevoir l’information chimique provenant des neurones voisins. De ce poste stratégique, elle dirigerait la circulation du matériel moléculaire vers les épines actives.
La CaM kinase II intervient dans de nombreux processus, notamment la sécrétion de neurotransmetteurs, la mémoire et l’apprentissage. Elle compte parmi les protéines les plus abondantes dans les neurones de l’hippocampe, une partie du cerveau fortement impliquée dans la mémoire.
Source du texte: Jean Hamann, Université Laval
Crédit photo: Marc Robitaille
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JCB: In This Issue CaMKII points the way
