L’hypothèse de prion stipule que l’agent infectieux responsable pour les encéphalopathies spongiformes transmissibles (p. ex., maladie de Creutzfeldt – Jakob chez les humains, la tremblante du mouton, maladie du dépérissement chronique chez les cerfs et de wapitis et « maladie de la vache folle » chez les bovins ) est uniquement composé de protéines et dépourvu d’acides nucléiques¹. Dans les maladies de prion, la protéine prion cellulaire (PrP^C) suppose un pli non indigènes, stable (PrP-^Sc) qui est hautement bêta feuille riche et peut se propager autonome en convertissant et recruter des molécules monomères de PrP^C pour amyloïde stable agrégats. PrP^Sc agrégats utilisent ce mécanisme auto-répliquant de répartir entre les différentes cellules dans l’organisme et même entre des organismes individuels².

Repliement et agrégation est également un élément central de la plupart des maladies neurodégénératives (maladie d’Alzheimer (ma), maladie de Parkinson (MP), maladie de Huntington (MH) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA))³. Formation des assemblées intra – ou extra-cellulaires protéines agrégées dans ces maladies est étroitement associée à la cytotoxicité⁴ et progresse le long de chemins très reproductibles et propres à la maladie à travers le cerveau au cours du temps^{5, 6}. ces schémas de propagation suggèrent que des agrégats pathogènes associés à ces troubles ont des propriétés de type prion. Fort soutien existe maintenant pour la transmission de prion-comme des agrégats associés à annonce, PD, HD et ALS – elles s’étendent de cellule-cellule et modèle le changement conformationnel de formes monomères de la même protéine dans les cellules affectées précédemment^{7, 8}.

La plupart des études portant sur la propagation du prion comme des agrégats de protéine à ce jour ont été effectuée à l’aide de modèles de culture de cellules de mammifères, où agrégats transvaser dans le cytoplasme des cellules naïves de l’espace extracellulaire ou d’une autre cellule cytoplasme^{9,10,11,12,13,14,15}, ou en injectant des matériaux contenant de l’agrégat dans le cerveau de souris et surveillance agréger l’apparence à l’extérieur de l’injection site^{16,17,18,19,20,21,22, 23}. plus récemment, les animaux transgéniques ont été utilisés pour démontrer que des agrégats intracellulaires se propager à d’autres cellules dans le cerveau intact^{24,25,26,27, 28,29,30}. Nous décrivons ici une méthode pour une visualisation directe de cession globale entre différentes cellules dans le cerveau intact de Drosophila melanogaster. Modèles de drosophile de HD/polyglutamine (polyQ) maladies ont été développés tout d’abord il y a près de vingt ans^31,32 et ont fourni beaucoup de précieux conseils sur les mécanismes pathogènes qui sous-tendent ces troubles ³³. HD est une maladie neurodégénérative héréditaire causée par une mutation autosomique dominante du gène codant pour la protéine huntingtine (Htt)³⁴. Cette mutation se traduit par l’élargissement d’un tronçon de polyQ près aminée de Htt au-delà d’un seuil pathogène de ~ 37 glutamate, causant les protéines à repliement et agrégation^35,36. Protéines de Htt sauvage contenant < 37 glutamate dans ce tronçon atteindre leur giron natif, mais peuvent être induites à global sur le contact physique direct avec un Htt globale « graine »^12,27,37. Nous exploitons cette homotypique, nucléée agrégation de Htt sauvage comme une lecture pour le transfert de type prion et entrée cytoplasmique de mutant Htt agrégats originaires d’autres cellules.

Détermination des mécanismes de quels agrégats prion comme voyage entre les cellules peut conduire à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies neurodégénératives incurables. Nous prenons l’avantage du cycle de vie rapid, facilité d’utilisation et la traçabilité génétique de Drosophila melanogaster de définir des mécanismes moléculaires de la cellule-cellule propagation du mutant Htt agrégats. Notre stratégie expérimentale utilise deux systèmes d’expression binaire disponibles dans drosophile, le bien établi Gal4 spécifiques en amont activant séquence (Gal4-UAS) système³⁸ et le récemment développés QF-QUAS système³⁹. Ces deux systèmes indépendants de couplage permet de restreindre l’expression de transgènes Htt mutant et sauvage aux populations cellulaires distincts au sein de la même mouche⁴⁰. En utilisant cette approche, nous examinons prion comme propagation du mutant Htt en surveillant la redistribution des cytoplasmique Htt sauvage de son état normalement diffuse, soluble à un état agrégé, conséquence directe d’un contact physique avec un mutant pré-formé Htt agrégat « semence ». Conversion de type sauvage Htt par mutant Htt peut être confirmée en utilisant biochimiques ou de transfert de techniques biophysiques qui signalent des interactions protéine-protéine, tels que l’énergie de résonance de fluorescence (FRET)^9,27,41 .

Ce qui est important, nous pouvons également accéder à un grand nombre d’outils génétiques chez la drosophile pour identifier des gènes et/ou des voies qui véhiculent la propagation du prion comme des agrégats de protéine. Nous avons récemment utilisé cette approche pour dévoiler un rôle clé pour le récepteur scavenger surface des cellules,^42,Draper⁴³, en transférant mutant Htt agrégats d’axones neurones à proximité glia phagocytaire chez la drosophile central système nerveux (SNC)²⁷. Ainsi, l’approche génétique et d’imagerie dotés que nous décrivons ici peut révéler des informations biologiques base importantes concernant un phénomène maladie pertinents dans le simple à utiliser mais puissant organisme, drosophile.