The involvement of Protein Phosphatase 1 In Learning and Memory



Documents pareils
Forthcoming Database

RÉSUMÉ DE THÈSE. L implantation des systèmes d'information (SI) organisationnels demeure une tâche difficile

Agile&:&de&quoi&s agit0il&?&

Analysis of Water Transport in Polymer Electrolyte Fuel Cells using Neutron Imaging

Natixis Asset Management Response to the European Commission Green Paper on shadow banking

Miroir de presse. International Recruitment Forum 9-10 mars 2015

Le passé composé. C'est le passé! Tout ça c'est du passé! That's the past! All that's in the past!

ETABLISSEMENT D ENSEIGNEMENT OU ORGANISME DE FORMATION / UNIVERSITY OR COLLEGE:

Optimized Protocol Stack for Virtualized Converged Enhanced Ethernet

Import Allocation Regulations. Règlement sur les autorisations d importation CONSOLIDATION CODIFICATION

Lean approach on production lines Oct 9, 2014

Comprendre l impact de l utilisation des réseaux sociaux en entreprise SYNTHESE DES RESULTATS : EUROPE ET FRANCE

The UNITECH Advantage. Copyright UNITECH International Society All rights reserved. Page 1

NOM ENTREPRISE. Document : Plan Qualité Spécifique du Projet / Project Specific Quality Plan

Faits saillants et survol des résultats du sondage

Application Form/ Formulaire de demande

PHOTO ROYAUME DE BELGIQUE /KINDOM OF BELGIUM /KONINKRIJK BELGIE. Données personnelles / personal data

ROYAUME DE BELGIQUE / KINGDOM OF BELGIUM / KONINKRIJK BELGIE

APPENDIX 6 BONUS RING FORMAT

Qualité de la conception de tests logiciels : plate-forme de conception et processus de test

AMENDMENT TO BILL 32 AMENDEMENT AU PROJET DE LOI 32

APPENDIX 2. Provisions to be included in the contract between the Provider and the. Holder

L évaluation de la qualité d un dispositif d apprentissage en ligne. Quelles traces mobiliser? Comment les interpréter?

Frequently Asked Questions

Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement

«Rénovation des curricula de l enseignement supérieur - Kazakhstan»

LOI SUR LA RECONNAISSANCE DE L'ADOPTION SELON LES COUTUMES AUTOCHTONES ABORIGINAL CUSTOM ADOPTION RECOGNITION ACT

How to Login to Career Page

AUDIT COMMITTEE: TERMS OF REFERENCE

CLIM/GTP/27/8 ANNEX III/ANNEXE III. Category 1 New indications/ 1 re catégorie Nouvelles indications

de stabilisation financière

Gestion des prestations Volontaire

Deadline(s): Assignment: in week 8 of block C Exam: in week 7 (oral exam) and in the exam week (written exam) of block D

PEINTAMELEC Ingénierie

Disclosure on Account Opening by Telephone Request (Trust and Loan Companies) Regulations

Grandes tendances et leurs impacts sur l acquisition de produits et services TI.

La solution idéale de personnalisation interactive sur internet

Discours de Eric Lemieux Sommet Aéro Financement Palais des congrès, 4 décembre 2013

Cerveau & Psycho - N 28

Name Use (Affiliates of Banks or Bank Holding Companies) Regulations

Projet de réorganisation des activités de T-Systems France

First Nations Assessment Inspection Regulations. Règlement sur l inspection aux fins d évaluation foncière des premières nations CONSOLIDATION

iqtool - Outil e-learning innovateur pour enseigner la Gestion de Qualité au niveau BAC+2

Photoactivatable Probes for Protein Labeling

DOCUMENTATION - FRANCAIS... 2

Présentation par François Keller Fondateur et président de l Institut suisse de brainworking et M. Enga Luye, CEO Belair Biotech

Appointment or Deployment of Alternates Regulations. Règlement sur la nomination ou la mutation de remplaçants CONSOLIDATION CODIFICATION

The Exploration of HIV Fitness Landscapes

Evaluation et gestion du risque des champs radiofréquences: Une perspective de l'oms

Le No.1 de l économie d énergie pour patinoires.

Support Orders and Support Provisions (Banks and Authorized Foreign Banks) Regulations

Rôle du sommeil dans la consolidation de la mémoire: un dialogue entre structures cérébrales

Ships Elevator Regulations. Règlement sur les ascenseurs de navires CODIFICATION CONSOLIDATION. C.R.C., c C.R.C., ch. 1482

REMOTE DATA ACQUISITION OF EMBEDDED SYSTEMS USING INTERNET TECHNOLOGIES: A ROLE-BASED GENERIC SYSTEM SPECIFICATION

ONTARIO Court File Number. Form 17E: Trial Management Conference Brief. Date of trial management conference. Name of party filing this brief

SparkInData. Place de Marché des applications Spatiales

UNIVERSITE DE YAOUNDE II

: Machines Production a créé dès 1995, le site internet

F1 Security Requirement Check List (SRCL)

MANAGEMENT SOFTWARE FOR STEEL CONSTRUCTION

The space to start! Managed by

Calculation of Interest Regulations. Règlement sur le calcul des intérêts CONSOLIDATION CODIFICATION. Current to August 4, 2015 À jour au 4 août 2015

Syllabus Dossiers d études

Cedric Dumoulin (C) The Java EE 7 Tutorial

Disclosure on Account Opening by Telephone Request (Retail Associations) Regulations

Electrochemically-Addressable Polyelectrolyte Substrates : a Versatile Platform for Cell Sheet Engineering

PLAN DIRECTEUR DES PARCS, MILIEUX NATURELS ET ESPACES VERTS PARKS, NATURAL HABITATS AND GREEN SPACES MASTER PLAN

Compte-rendu technique complet et détaillé des cookies

PROJET DE LOI. An Act to Amend the Employment Standards Act. Loi modifiant la Loi sur les normes d emploi

Ottawa,, 2009 Ottawa, le 2009

Tammy: Something exceptional happened today. I met somebody legendary. Tex: Qui as-tu rencontré? Tex: Who did you meet?

ÉVALUATION DES RÉTROACTIONS DONNÉES PAR UN LOGICIEL D AIDE À L APPRENTISSAGE DE L ÉCRITURE MANUSCRITE

INVESTMENT REGULATIONS R In force October 1, RÈGLEMENT SUR LES INVESTISSEMENTS R En vigueur le 1 er octobre 2001

Resident Canadian (Insurance Companies) Regulations. Règlement sur les résidents canadiens (sociétés d assurances) CONSOLIDATION CODIFICATION

Sub-Saharan African G-WADI

Règlement relatif à l examen fait conformément à la Déclaration canadienne des droits. Canadian Bill of Rights Examination Regulations CODIFICATION

ADHEFILM : tronçonnage. ADHEFILM : cutting off. ADHECAL : fabrication. ADHECAL : manufacturing.

RULE 5 - SERVICE OF DOCUMENTS RÈGLE 5 SIGNIFICATION DE DOCUMENTS. Rule 5 / Règle 5

Université de XY University of XY. Faculté XY Faculty of XY

An Ecosystem Service Approach to Coffee Production in a Complex Landscape Mosaic

VTP. LAN Switching and Wireless Chapitre 4

Editing and managing Systems engineering processes at Snecma

Once the installation is complete, you can delete the temporary Zip files..

1 400 HKD / year (Season : 21/09/ /06/2016)

Ingénierie et gestion des connaissances

Exemple PLS avec SAS

ICA Congress, Brisbane 2012 Thème général : Les temps qui changent. La confiance et les archives*

AVIS DE COURSE. Nom de la compétition : CHALLENGE FINN OUEST TOUR 3 Dates complètes : 14, 15 et 16 mai 2015 Lieu : Saint Pierre Quiberon

NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD. Dispositifs à semiconducteurs Dispositifs discrets. Semiconductor devices Discrete devices

Township of Russell: Recreation Master Plan Canton de Russell: Plan directeur de loisirs

PROJET DE LOI 15 BILL 15. 1st Session, 56th 58th Legislature New Brunswick Elizabeth II, II,

Un système KYC robuste et sa valeur ajoutée commerciale

Tex: The book of which I'm the author is an historical novel.

POLICY: FREE MILK PROGRAM CODE: CS-4

Tier 1 / Tier 2 relations: Are the roles changing?

(télécopieur / fax) (adresse électronique / address)

Exercices sur SQL server 2000

Règlement sur les baux visés à la Loi no 1 de 1977 portant affectation de crédits. Appropriation Act No. 1, 1977, Leasing Regulations CODIFICATION

SysFera. Benjamin Depardon

English Q&A #1 Braille Services Requirement PPTC Q1. Would you like our proposal to be shipped or do you prefer an electronic submission?

Transcription:

Diss ETH N 14914 The involvement of Protein Phosphatase 1 In Learning and Memory A dissertation submitted to the Swiss Federal Institute oftechnology of Zurich For the degree of Doctor of Natural Seiences Presented by David Genoux Engineer in Biotechnology Ecole Superieure de Technologie des Biomolecules de Bordeaux Born May 17 th 1972 Nogent le Rotrou (France) Accepted on the recommendation of Prof. Dr. Isabelle Mansuy, examiner Prof. Dr. Jean-Marc Fritschy, coexaminer Prof. Dr. Serge Laroche, coexaminer 2002

Resurne 9 Resurne La memoire des informations acquises est une composante essentielle pour notre survie dans environnement. Dans le cerveau anterieur, deux regions sont importantes pour le stockage de ces informations: I'hippocampe et le neocortex, Au niveau neuronal, la plasticite synaptique est consideree comme un modele cellulaire de l' apprentissage et de la memoire. La plasticite synaptique entre deux neurones est une propriete de subir des modifications des interactions cellulaires permettant un contröle de l'influx d'information. Ainsi, la quantite de Ca 2 + entrant ä travers les canaux neuronaux post-synaptiques peut etre modulee, 11 existe differentes formes de plasticite synaptique dont la Potentialisation ä Long Terme (PLT). Cette plasticite synaptique est contrölee par l'action synergique d'enzymes comme les proteines kinases et les proteines phosphatases. Les proreines kinases sont connues depuis longtemps pour etre des regulateurs positifs de la plasticite synaptique, de I' apprentissage et de la memoire tandis que les proteines phosphatases ont une fonction opposee et semblent reguler negativement ces processus. Pour comprendre le röle des proteines phosphatases dans la regulation des mecanismes moleculaires de la plasticite synaptique, de l'apprentissage et de la memoire, des souris transgeniques ont ete generees, Chez ces souris, la proteine phosphatase 1 PPI (souris mutantes 1-1*) et la calcineurine (souris mutantes 211) peuvent etre inhibees de facon inductible sous le contröle du systeme rtta (reverse tetracycline-controlled transactivator) dependant de la doxycycline. L'expression des inhibiteurs de PPI (inhibiteur-l) et de calcineurine (autoinhibiteur) est restreinte car rtta est contröle par le promoteur de CaM KlIa (proteine kinase TI calmodulin dependante) specifique des neurones du cerveau anterieur. L'inhibition de PPI (chapitre 2) et de la calcineurine (chapitre 3) conduit ä une augmentation de la plasticite synaptique et ä une amelioration de l' apprentissage et de la memoire. Ces resultats nous permettent de conclure que la PPI et la calcineurine sont des represseurs de ces processus. Ainsi, l'inhibition de calcineurine reduit le seuil d'induction de la PTL conduisant ä sa facilitation in vitro. De meme, la PTL in vivo, chez ces souris anesthesiees ou eveillees, est augmentee. L' etude de la plasticite synaptique chez les souris 1-1* est actuellement en cours. La memoire ä court, moyen et long terme est plus robuste chez les souris mutantes 211 et 1-1* que chez les souris contröles. Ainsi, la position d'une plate-forme est mieux apprise et memorisee chez ces souris mutantes dans le labyrinthe aquatique de Morris. L'inhibition de PPI chez les souris mutantes 1-1* ameliore l'apprentissage et la memoire lorsque les sessions d' entrainements sont espacees et entrecoupees d'intervalles courts. Le fait d'inhiber PPI reduit l'intervalle entre les sessions necessaire pour obtenir des performances maximales. De plus, l'inhibition de PPI pendant les phases d' apprentissage et de retention ou seulement pendant la retention augmente la memoire ä long terme chez les souris mutantes. PPI serait une enzyme qui permettrait l'oubli de

10 l'information ä long-terme. Ce phenomene est egalement prononce chez les souris ägees, En effet, l'inhibition de PPl permet aux souris ägees d'apprendre et de memoriser pendant 1 mois la position de la plate forme dans le labyrinthe aquatique de Morris. Tandis que les souris ägees contröles ont completement oublie la position de la plate-forme 24 heures apres l'apprentissage. Les resultats de mes travaux montrent l'importance de la PPl dans la regulation de I'apprentissage de la memoire et plus particulierement dans le declin de la memoire durant le vieillissement.

Summary 11 Summary Learning and memory of information are essential to survive in the environment. In the forebrain, different regions like the neocortex and hippocampus process and store information leamed. Synaptic plasticity is considered as a cellular model of learning and memory. Functional and structural modifications of inter-neuron connections lead to modulate the entry of Ca 2 + through neuronal channel. It exists different forms of synaptic plasticity like long-term potentiation (LTP). Synaptic plasticity is controlled by synergie action of enzymes such as protein kinases and protein phosphatases. Protein kinases are known since a long time to be positive regulators in synaptic plasticity, learning and memory while protein phosphatases have an opposite function and are thought to negatively regulate these processes. Genetically modified mice had been used extensive1y to study molecular mechanisms of synaptic plasticity, leaming and memory. To better understand the role of protein phosphatases in particular protein phosphatase 1 and calcineurin in theses processes, we produced transgenic mice in which PPI (1-1 * mutant mice) and calcineurin (211 mutant mice) are inducibly inhibited under the control of the doxycycline-dependent rtta (reverse tetracycline-controlled transactivator) system. The rtta system permits a spatial control of the expression of an inhibitor driven by the teto promoter. rtta expression is controlled by the CaMKIIa promoter (calcium/calmodulin-dependent kinase 11), which is specific for the forebrain neurons. PPI inhibition (chapter 2) and calcineurin inhibition (chapter 3) lead to an improvement of synaptic plasticity, learning and memory. These facts permit us to conclude that PPI and calcineurin are suppressors of these processes. Calcineurin inhibition decreases the threshold for the induction of LTP leading to the facilitation of LTP in vitro. Similarly, in vivo LTP, in both anesthetized and awake mice, is enhanced. The synaptic plasticity in l I* mutant mice is currently studied. In the object recognition task, short-, intermediate-, and long-term memory are more robust in 1-1* and 211 mutant mice than in control mice. Consistently, in the Morris water maze, a platform position is better learnt and memorized in these mutant mice. More precisely, PPI inhibition in 1-1* mutant mice improves leaming and memory in closely spaced training with short intertrial intervals. PPI inhibition in mutant mice lead to decrease the inter-session interval necessary to obtain maximal performances. Moreover, PPI inhibition during retention and/or during training enhances long-term memory in 1-1* mutant mice. This phenomena is even more pronounced in old mice. PPI inhibition in aged mice enhances the memory for a platform position during 1 month in the Morris water maze. Aged control mice completely forget the platform position 1 day after training. The

12 results of my work showed that PPI is important to regulate learning and memory and mediates the memory decline during aging.