PROJETS

Évolution du protéome microtubulaire et son implication dans la formation et maintien des domaines nucléaires (MNDs) au cours du développement des muscles squelettiques.

Les noyaux se positionnent activement tout au long du développement musculaire. De nombreuses données supportent une connexion directe entre la régulation des domaines nucléaires, le maintien de l’architecture microtubulaire dans les fibres musculaires et le fonctionnement normal des muscles. Le réseau de microtubules est entièrement restructuré pendant la formation musculaire. Nous avons émis l’hypothèse que les différences entre le protéome associé aux microtubules dans les fibres immatures et matures contribuent à (1) la réorganisation des microtubules et (2) la localisation des noyaux. Nous avons développé une stratégie pour isoler et analyser ces deux protéomes en utilisant un système in vitro original qui permet la formation de fibres musculaires «matures» pures. Cette stratégie à conduit à la sélection de près de 500 candidats que nous étudions actuellement en utilisant une approche par criblage siRNA en utilisant à la fois des cellules C2C12 musculaires immortalisées et des cellules musculaires murines primaires.

Rétablissement des domaines myonucléaires dans les myopathies centronucléaires avec des composés chimiques.

Le positionnement incorrect des noyaux dans le centre des fibres musculaires est une caractéristique d’une classe de maladies musculaires appelées myopathies centronucléaires (CNM). Nous avons développé une stratégie de criblage de petites molécules qui a le potentiel d’identifier de nouveaux traitements capables de restaurer les défauts de positionnements nucléaires observés dans les myopathies centronucléaires.

Identification des mutations et leurs implications dans la physiopathologie des cardiomyopathies

Les arythmies cardiaques sont des cardiomyopathies qui regroupent différents syndromes physiopathologiques tels que la fibrillation auriculaire, la tachycardie et la fibrillation ventriculaire. Le décryptage des mécanismes moléculaires impliqués dans ces cardiomyopathies permettra d’identifier des cibles thérapeutiques et de développer de nouveaux traitements. Nous menons une approche systématique qui consiste à identifier des mutations chez des patients atteints de cardiomyopathies. En utilisant des cellules iPS (cellules souches pluripotentes induites) et la technologie CRISPR/Cas9, nous développons des cardiomyocytes avec des mutations identifiées et déchiffrons l’implication in vitro des altérations génomiques sur le comportement de ces cellules.

SÉLECTION DE PUBLICATIONS

• SH3KBP1 scaffolds endoplasmic reticulum and controls skeletal myofibers architecture and integrity.
  Guiraud A, Christin E, Couturier N, Kretz-Remy C, Janin A, Ghasemizadeh A, Durieux AC, Arnould D, Romero NB, Bui MT, Buchman VL, Julien L, Bitoun M, Gache V. (2020) doi: BioXriv. 10.1101/2020.05.04.076208.
• Genetic heterogeneity of polydactyly in Maine Coon cats.
  Hamelin A, Conchou F, Fusellier M, Duchenij B, Vieira I, Filhol E, Dufaure de Citres C, Tiret L, Gache V, Abitbol M. J Feline Med Surg (2020) Feb. doi: 10.1177/1098612X20905061.
• Muscle MACF1 maintains myonuclei and mitochondria localization through microtubules to control muscle functionalities.
  Ghasemizadeh A, Christin E, Guiraud A, Couturier N, Risson V, Girard E, Jagla C, Soler C, Laddada L, Sanchez C, Jaque F, Garcia A, Lanfranchi M, Jacquemond V, Gondin J, Courchet J, Schaeffer L, Gache V. BioXriv.10.1101/636464
• Nesprins and lamins in health and diseases.
  Janin A, Gache V. Front Physiol (2018) doi: 10.3389/fphys.2018.
• SMAD6 overexpression leads to accelerated myogenic differentiation of LMNA mutated cells.
  Janin A, Bauer D, Ratti F, Valla C, Bertrand A, Christin E, Chopin E, Streichenberger N, Bonne G, Gahe V, Cohen T, Méjat A. Sci Rep (2018) 8(1):5618.
• Microtubule motors involved in nuclear movement during skeletal muscle differentiation.
  Gache V, Gomes ER, Cadot B Mol Biol Cell (2017) .
• Moving and positioning the nucleus in skeletal muscle – one step at a time
  Cadot B, Gache V, Gomes ER. Nucleus (2015) .
• Nuclear movement during myotube formation is microtubule and dynein dependent and is regulated by Cdc42, Par6 and Par3.
  Gache,V.*, Cadot, B*., Vasyutina, E., Falcone, S., Birchmeier, C., Gomes E. EMBO Reports (2012) .
• MAP and Kinesin dependent nuclear positioning is required for skeletal muscle function.
  Gache,V.*, Metzger,T.*, Xu,M., Cadot, B., Folker,E.S., Richardson, B.E., Gomes E., Baylies. M. Nature (2012) .

FUNDING

• INMG-CNMD Joint Collaborative Research Program (2020): Spatial transcriptomic identity of myonuclei in myopathies. Collaborator: Prof. Theodore J. Perkins, Ottawa
• INMG-CNMD Joint Collaborative Research Program (2020): Implication of formins during skeletal muscle formation. Collaborator: Dr. John Copeland, Ottawa
• AFM-MyoNeurALP program (2018-2022): Myonuclear domains establishment and maintenance during muscle development.
• ATIP Avenir program (2015-2020): Interplay between cytoskeleton network regulation during muscle development and muscle function.
• Centre de references maladies rares (Cardiologie, Pr. Philipe Chevalier)
• ANR: Identification of injectable and haemostatic hydrogel for guiding and reconstruction of deep wounds
• ALMS: Mutations identification and implication in the physiopathology of cardiomyopathies