Le rôle de Naa10 dans la santé des neurones et l'anxiété

Dans nos corps, les protéines ont souvent un petit groupe chimique ajouté, appelé groupe acétyl. Ce processus est réalisé par des enzymes connues sous le nom d'acétyltransférases N-terminales (NATs). Ces enzymes agissent généralement pendant la fabrication des protéines. Le rôle exact de ce changement chimique n'est pas totalement clair, même si ça arrive assez souvent.

Une enzyme spécifique de la famille NAT est NAA10. Elle travaille avec un autre partenaire appelé Naa15 et une protéine connue sous le nom de HYPK. Naa10 est importante pour les protéines qui commencent par certains petits acides aminés. Des recherches ont montré que Naa10 a des fonctions qui dépendent de sa capacité à ajouter le groupe acétyl et d'autres qui ne le nécessitent pas. Par exemple, il a été montré que Naa10 aide à contrôler certains gènes sans avoir besoin d'ajouter le groupe acétyl. De plus, Naa10 influence aussi comment notre corps gère les graisses.

Quand il y a des mutations dans le gène NAA10 chez les humains, ça mène à une condition connue sous le nom de syndrome neurodéveloppemental lié à NAA10. Une mutation spécifique peut provoquer une condition sévère menant souvent à une mort précoce chez les jeunes garçons. D'autres mutations dans ce gène peuvent entraîner des caractéristiques comme des handicaps intellectuels et de l'autisme. La majorité de ces mutations interfèrent avec l'action normale de Naa10, mais comment elles causent les problèmes associés reste flou.

À cause des similitudes entre Naa10 chez les humains et les souris, les chercheurs ont voulu enquêter sur ce que fait Naa10 dans les cellules cérébrales, surtout dans l'hippocampe, qui est essentiel pour l'apprentissage et la mémoire. Ils ont découvert que lorsque Naa10 est retiré d'une zone spécifique dans le cerveau de la souris, ça mène à une augmentation de l'Anxiété et à des structures de cellules cérébrales plus simples.

#Le rôle de Naa10 dans les neurones

Pour comprendre ce que fait Naa10 dans les cellules cérébrales, les chercheurs ont d'abord regardé où il se trouve dans le cerveau de la souris. Ils ont découvert que Naa10 est présent dans différentes zones du cerveau, en particulier celles impliquées dans la croissance et le développement cérébral. Leur analyse a montré que Naa10 est le plus abondant dans l'hippocampe.

Étant donné sa présence dans l'hippocampe, les chercheurs ont créé des souris spéciales qui n'avaient pas Naa10 dans cette région cérébrale. Lorsqu'ils ont testé ces souris pour l'anxiété, ils ont constaté que celles sans Naa10 passaient moins de temps à explorer des zones ouvertes, ce qui est généralement un signe d'anxiété. Cependant, ces changements ne semblaient pas affecter d'autres comportements liés à la mémoire ou à l'exploration, ce qui suggère que la perte de Naa10 affecte spécifiquement l'anxiété.

#Effets sur la formation des Neurites

Enlever Naa10 semblait interférer avec la structure normale des branches des neurones, connues sous le nom de dendrites. Les chercheurs ont utilisé un marqueur spécifique pour visualiser ces dendrites et ont confirmé que Naa10 était nécessaire à leur développement. Étonnamment, même si les dendrites étaient moins complexes, les cellules de soutien environnantes étaient plus prononcées. Cela pourrait indiquer un problème dans les neurones qui déclenche une réaction dans les cellules environnantes.

Pour explorer davantage comment Naa10 pourrait promouvoir la croissance de ces structures dendritiques, les chercheurs ont décidé de se concentrer sur une protéine cible de l'acétylation par Naa10, connue sous le nom de Btbd3. Des expériences ont montré que Naa10 ajoute directement un groupe acétyl à Btbd3. Quand Naa10 était absent, les neurones ne développaient pas autant de branches, ce qui suggère que cette acétylation est cruciale pour le développement approprié des dendrites.

Les chercheurs ont également découvert que Btbd3 est essentiel pour la croissance des neurites dans les neurones. Ils ont constaté que lorsqu'ils introduisaient une version de Btbd3 qui ne pouvait pas recevoir le groupe acétyl, cela ne soutenait pas la croissance des branches neuronales. Cette découverte souligne que l'ajout du groupe acétyl à Btbd3 est une partie essentielle de son rôle dans la promotion de la croissance neuronale.

#Naa10, Btbd3 et dynamique de l'Actine

Alors, comment Naa10 et son impact sur Btbd3 se traduisent-ils par la croissance des neurites ? Les chercheurs ont examiné des protéines impliquées dans la structure de soutien de la cellule, en particulier celles qui gèrent le comportement des filaments d'actine. L'actine est un composant qui aide à façonner la cellule et est vital pour la croissance et le mouvement.

Ils ont découvert que l'action de Naa10 sur Btbd3 permettait à celui-ci de se lier à une protéine appelée CapZb, qui aide à réguler l'actine. Leurs expériences ont montré que lorsque Naa10 manque, Btbd3 n'interagit pas efficacement avec CapZb, ce qui réduit la dynamique de l'actine et par conséquent la croissance des neurites.

En regardant comment ces protéines interagissent, les chercheurs ont trouvé que Btbd3 peut se lier à la fois à CapZb et à l'actine, mais cette liaison dépend de la présence du groupe acétyl ajouté par Naa10. Cela signifie que sans Naa10, la connexion entre Btbd3 et CapZb est affaiblie, ce qui affecte à son tour la stabilité et la formation de l'actine dans les neurones en croissance.

#Effets de Naa10 dans les neurones primaires

Pour aller plus loin dans leurs découvertes, les chercheurs ont voulu voir si ces résultats s'appliquaient aussi à des neurones primaires dérivés de l'hippocampe de souris. Comme dans les expériences précédentes avec les cellules HT-22, ils ont confirmé que les neurones sans Naa10 montraient moins de complexité dans leurs dendrites.

Ensuite, ils ont effectué des tests pour confirmer que l'introduction de Btbd3 pouvait aider à restaurer la croissance des branches dendritiques. Leurs résultats ont montré que l'introduction de la version normale de Btbd3 augmentait la complexité des dendrites, tandis que la version mutante qui ne peut pas être acétylée n'avait pas cet effet.

En utilisant un composé connu pour interagir avec la dynamique de l'actine, les chercheurs ont ensuite observé s'ils pouvaient inverser les effets de la perte de Naa10. Remarquablement, traiter des neurones manquant de Naa10 avec ce composé a amélioré leur croissance dendritique, suggérant que les problèmes liés à Naa10 pourraient potentiellement être atténués en se concentrant sur la dynamique de l'actine.

#Conclusion

Cette étude met en évidence le rôle crucial de Naa10 dans le soutien de la complexité des structures dendritiques dans les neurones grâce à son action sur Btbd3. En ajoutant un groupe acétyl à cette protéine, Naa10 lui permet d'interagir avec CapZb, qui est important pour maintenir une dynamique d'actine saine. Ce cheminement est essentiel pour la croissance et la fonction appropriées des neurones, et des disruptions à cela peuvent mener à des comportements similaires à l'anxiété et d'autres problèmes neurologiques associés à la perte de fonction de NAA10.

Les découvertes suggèrent que cibler les voies impliquant Naa10 et Btbd3 pourrait offrir de nouvelles perspectives pour comprendre et potentiellement traiter les conditions liées aux mutations de NAA10 et aux troubles neurodéveloppementaux associés.