Allemagne

Reinhard Jahn

Prix Balzan 2016 pour les neurosciences moléculaires et cellulaires, y compris les aspects neurodégénératifs et du développement

Pour ses études de pionnier sur la caractérisation moléculaire des vésicules synaptiques et le rôle des complexes de protéines dans le processus d‘exocytose – un mécanisme essentiel pour la transmission de signaux dans le système nerveux.

Reinhard Jahn, né en 1950 à Leverkusen (Allemagne), a obtenu son doctorat en biologie et chimie à l’université de Göttingen. Après un séjour aux Etats-Unis en tant que postdoctoral fellow à l’Université Yale, puis professeur assistant à la Rockefeller University, il est revenu en Allemagne pour diriger un « Young Investigator Group » à l’Institut Max-Planck de psychiatrie de Munich. Il a fait ensuite un nouveau séjour aux Etats-Unis (comme professeur et Associate Howard Hughes Investigator à l’Université Yale) avant de revenir s’établir à Göttingen où il dirige depuis 1997 le Département de neurobiologie à l’Institut Max-Planck de chimie biophysique.
La transmission synaptique est le principal mécanisme par lequel les neurones de notre cerveau communiquent entre eux. Lorsqu’un influx nerveux arrive dans une terminaison nerveuse il libère une substance de signalisation – le neurotransmetteur – en provoquant la fusion de petites vésicules avec la membrane plasmique. Les vésicules contiennent le neurotransmetteur qui, par ce processus, est relâché dans l’espace très réduit qui sépare le neurone donneur du neurone receveur. Ce processus peut survenir plus de 100 fois par seconde dans une terminaison nerveuse donnée, ce qui exige des mécanismes d’action extrêmement efficaces et rapides. Les travaux de Reinhard Jahn et de ses collaborateurs ont permis d’accroître de façon décisive notre connaissance des particularités moléculaires de ce processus. En premier lieu ils ont largement contribué à faire reconnaître la protéine des vésicules synaptiques, la synaptotagmine, comme étant le senseur Ca++ déclencheur de l’exocytose. On savait depuis les années 50 qu’un influx d’ions Ca++ dans la terminaison nerveuse déclenche le processus de libération du neurotransmetteur. Mais on ne connaissait pas la molécule qui en était responsable jusqu’à ce que Jahn, en collaboration avec Südhof, montre les propriétés fixatrices du calcium de la synaptotagmine, ce qui fait de cette protéine le senseur le plus probable pour le Ca++ dans la synapse. Dans les années 80 on a montré qu’un complexe de protéines synaptiques (ce qu’on appelle le complexe SNARE, comprenant la synaptobrévine, la syntaxine et SNAP-25) joue un rôle dans de nombreuses formes de la fusion de la membrane.
Les travaux de Reinhard Jahn et de ses collaborateurs ont éclairé de façon décisive les mécanismes d’action de ce complexe : Jahn a montré que les protéines SNARE étaient les cibles des neurotoxines clostridiales (parallèlement aux travaux de Cesare Montecucco, Padoue) et qu’elles étaient des outils importants pour étudier la libération des neurotransmetteurs. Il a ensuite déterminé la topologie du complexe SNARE, d’abord par immunomarquage puis, en collaboration avec Brunger, en établissant sa structure cristallographique. Les travaux les plus récents de Reinhard Jahn comportent une étude protéomique des constituants moléculaires des vésicules synaptiques, qui a culminé dans un modèle moléculaire tridimensionnel d’une vésicule synaptique, devenu depuis un élément obligatoire dans presque tous les manuels récents de neurobiologie. Rappelons que deux des découvertes de Reinhard Jahn – la topologie et la structure du complexe SNARE et le protéome vésiculaire – ont transformé notre compréhension de la fonction présynaptique.