The structural and functional role of whirlin in inner ear hair cells during development

Le syndrome d'Usher est l'un des syndromes neurosensoriels génétiques les plus courants, affectant à la fois la vision et l'audition. A ce jour, neuf gènes portant des mutations sont liés à ce syndrome. Mon projet de thèse porte sur la protéine Usher appelée Whirline, une protéine à domaine PDZ cruciale dans les systèmes auditifs et visuels. Nous avons caractérisé la fonction du troisième domaine PDZ, exposé à l'extrémité C-terminale de la protéine. Le PDZ3 reconnaît au moins sept protéines portant des motifs PBM (PDZ Binding Motif): CASK, MPP1, Myosine 15a, Protocadhérine 15 CD3, Cadhérine 23, Harmonine a1 et Taperine. Nous avons résolu les structures à haute résolution de quatre d'entre elles et mis en évidence la capacité de liaison très variée du PDZ3 de la Whirline à divers partenaires des cellules ciliées cochléaires. Du côté N-terminal de la Whirline, le premier domaine PDZ1 reconnait à la fois des motifs peptidiques et des lipides. Nous avons caractérisé en détail ce PDZ1, isolé et inclus dans des constructions multi-domaines, en interaction avec des protéines et des membranes lipidiques par diverses approches biophysiques. La structure de PDZ1 en complexe avec des PBM partenaires et avec des lipides a été résolu, mettant en évidence les résidus impliqués dans de telles interactions. De plus, nous avons documenté le rôle du domaine HHD1 situé juste en amont du domaine PDZ1 et impliqué dans l'auto-association de la Whirline. L’ensemble de ces propriétés de la Whirline est lié à sa fonction de protéine d'échafaudage qui assure l'ancrage des protéines membranaires Usher, un réseau de protéines sous-membranaires essentielles au développement des cellules ciliées.