Excitabilité et signalisation calcique dans le muscle squelettique normal et malade

À propos

Notre travail de recherche est consacré à la physiologie et la physiopathologie de la fonction musculaire squelettique. Il a pour objectif la compréhension des mécanismes impliqués dans le contrôle de l’homéostasie calcique et du couplage excitation-contraction des fibres musculaires squelettiques dans les conditions normales et pathologiques. Pour cela nous utilisons des approches de biochimie et biologie moléculaire, de transfert de gène in vitro et in vivo ainsi qu’une combinaison d’électrophysiologie et de détection de fluorescence sur cellules en culture et sur fibres musculaires isolées.

À compter du 1er janvier 2027, l’équipe sera dirigée par Binnaz Yalcin, en collaboration avec Vincent Jacquemond, afin d’identifier de nouveaux gènes responsables de maladies rares du neurodéveloppement et d’étudier les mécanismes par lesquels ces pathologies affectent conjointement le système nerveux central et le muscle squelettique.

PROJETS

La contraction musculaire est initiée lorsque les potentiels d’action générés à la plaque motrice se propagent dans la membrane plasmique où ils déclenchent un changement de conformation du canal calcique voltage-dépendant Ca_V1.1. Celui-ci en retour modifie son interaction avec un autre canal calcique (le récepteur de la ryanodine de type 1, RyR1) présent dans la membrane adjacente du réticulum sarcoplasmique ce qui entraîne l’ouverture de ce canal. Les ions Ca²⁺ sont alors massivement extrudés de la lumière du RS vers le cytosol où ils déclenchent la contraction. Ce processus est appelé couplage excitation-contraction (EC). Par ailleurs, il existe aussi un influx de Ca²⁺ extracellulaire à travers la membrane plasmique. Nous avons un intérêt spécifique pour ces mécanismes qui jouent un rôle clé dans la fonction musculaire et nous dédions des efforts particuliers à appréhender leur fonction en temps réel, dans des cellules musculaires isolées intactes. Notre recherche vise à identifier le détail des propriétés fonctionnelles de ces mécanismes et comment celles-ci sont altérées dans des conditions pathologiques.

Nos objectifs principaux visent à :
1- Comprendre les mécanismes fondamentaux qui régulent la fonction de Ca_V1.1 et RyR1.
2- Démontrer comment l’excitabilité musculaire et/ou le couplage EC sont affectés par des mutations pathologiques affectant les gènes codant pour Ca_V1.1 et RyR1 et également pour d’autres protéines impliquées dans la fonction ou la maintenance de la machinerie du couplage EC.