Almudena Espin, Pascal Maurice, Petra Tafelmeyer, Ralf Jockers, Abla Benleulmi-Chaachoua, Victoria Wong, Gerald W. Zamponi, Lina Chen, Igor Stagljar, Philippe Delagrange, Michèle Darmon, Igor Jurisica, M. B. Emerit, Kate Sokolina, Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Department of Physiology and Pharmacology, University of Calgary-Hotchkiss Brain Institute, Department of Molecular Genetics [Toronto], University of Toronto, Institut de psychiatrie et neurosciences (U894 / UMS 1266), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire biochimique, Hybrigenics Sa, Laboratoire de Signalisation et Récepteurs Matriciels (SiRMa), Matrice extracellulaire et dynamique cellulaire - UMR 7369 (MEDyC), SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fondation Recherche Medicale (Equipe FRM FRMDEQ20130326503 to R.J.), Inserm, CNRS, and by the Canadian Institutes ofHealth Research., ANR-11-LABX-0071,WHO AM I,Determinants de l'Identité : de la molécule à l'individu(2011), ANR-11-IDEX-0005,USPC,Université Sorbonne Paris Cité(2011), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Donnelly Centre [Toronto, ON, Canada], Department of Physiology and Biophysics, University of Calgary, Département des Sciences Expérimentales, Institut de Recherches Internationales Servier, Institut Cochin (UM3 (UMR 8104 / U1016)), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5) - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Calgary - Hotchkiss Brain Institute, Centre de Psychiatrie et Neurosciences (CPN - U894), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) - Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Laboratoire de Signalisation et Récepteurs Matriciels (SiRMA, CNRS FRE 3481 MEDyC), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) - SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Picardie Jules Verne (UPJV) - Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) - Université de Picardie Jules Verne (UPJV) - Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) - SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Picardie Jules Verne (UPJV) - Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) - Université de Picardie Jules Verne (UPJV) - Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-LABX-0071_WHOAMI, WHOAMI, Who am I?, ANR-11-IDEX-0005-02/11-LABX-0071, WHO AM I, Determinants de l’Identité : de la molécule à l’individu(2011), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bos, Mireille, Determinants de l'Identité : de la molécule à l'individu - - WHO AM I2011 - ANR-11-LABX-0071 - LABX - VALID, and Université Sorbonne Paris Cité - - USPC2011 - ANR-11-IDEX-0005 - IDEX - VALID
International audience; In mammals, the hormone melatonin is mainly produced by the pineal gland with nocturnal peak levels. Its peripheral and central actions rely either on its intrinsic antioxidant properties or on binding to melatonin MT 1 and MT 2 receptors, belonging to the G protein-coupled receptor (GPCR) super-family. Melatonin has been reported to be involved in many functions of the central nervous system such as circadian rhythm regulation, neurotransmission, synaptic plasticity, memory, sleep, and also in Alzheimer's disease and depression. However, little is known about the subcellular localization of melatonin receptors and the molecular aspects involved in neuronal functions of melatonin. Identification of protein complexes associated with GPCRs has been shown to be a valid approach to improve our understanding of their function. By combining proteomic and genomic approaches we built an interactome of MT 1 and MT 2 receptors, which comprises 378 individual proteins. Among the proteins interacting with MT 1 , but not with MT 2 , we identified several presynaptic proteins, suggesting a potential role of MT 1 in neurotransmission. Presynaptic localization of MT 1 receptors in the hypothalamus, striatum, and cortex was confirmed by subcellular fractionation experiments and immunofluorescence microscopy. MT 1 physically interacts with the voltage-gated calcium channel Ca v 2.2 and inhibits Ca v 2.2-promoted Ca 2+ entry in an agonist-independent manner. In conclusion, we show that MT 1 is part of the presynaptic protein network and negatively regulates Ca v 2.2 activity, providing a first hint for potential synaptic functions of MT 1 .