Décryptage des mécanismes requis pour la reprise méiotique : une libération pour les ovocytes dormants.

Deciphering the mechanisms required for meiotic resumption: a release for dormant oocytes

• Auteur / Autrice : Célia Ben choug-bignolais
• Direction : Thierry Lorca, Anna Castro
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CRBM - Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Contrôle de l'entrée et la progression mitotiques

Mots clés

Mots clés libres

Méiose

Ovogénèse

Signalisation cellulaire

Ovocytes

Kinase

Fertilité

Meiosis

Ovogenesis

Cell signaling

Oocytes

Kinase

Fertility

Résumé

Les ovocytes de vertébrés et de mammifères passent la majorité de leur vie dans un état de dormance, résidant dans les follicules primordiaux. Cet arrêt, très analogue au stade G2 de la division mitotique du cycle cellulaire, n'est interrompu que quelques heures avant l'ovulation, lorsqu'une montée hormonale induit la synthèse protéique et l'entrée dans la première division méiotique. Au niveau moléculaire, des études menées sur des ovocytes de souris et de Xénope indiquent que cet événement est orchestré par la phosphorylation de protéines méiotiques, contrôlée par des kinases telles que Greatwall, Aurora A, Polo-like kinase 1 et Cyclin B-Cdk1 et la cascade Mos-Mek-MAPK. Cependant, les connaissances sur la reprise méiotique sont encore insuffisantes. En particulier, nous n'avons que trop peu d'information sur la façon dont les activités de ces kinases sont régulées et comment elles travaillent de concert pour déclencher la méiose au bon moment. Notre stratégie originale 1. nous décrypterons le mécanisme moléculaire de l'activation de Bora et disséquerons mécanistiquement la régulation de la phosphorylation de Bora par les kinases en amont. Nous analyserons également la dynamique des interactions de Bora avec Aur-A et Plk1 au cours de la méiose. Cet objectif réalisé à l'aide d'ovocytes de Xenopus et d'extraits d'œufs cytoplasmiques permettra d'identifier comment Bora coordonne la progression méiotique. 2. Pour établir l'impact de la phosphorylation de Bora sur la dynamique de reprise de la méiose, nous créerons un modèle mathématique sur la relation entre la voie Plk1-Bora et le circuit méiotique. 3. nous caractériserons les principaux déterminants moléculaires de la protein Arpp19 contrôlant l'activité inhibitrice PP2A-B55. Nous fournirons de nouvelles informations sur les mécanismes contrôlant la fonction inhibitrice d'Arpp19 sur l'activité de PP2A-B55. Nous caractériserons le déterminant moléculaire qui confère à la forme S67-phosphorylée d'Arpp19, une haute affinité pour PP2A-B55, une cinétique de déphosphorylation lente et une reprise méiotique rapide.

Vertebrates and Mammalian oocytes spend the majority of their lives in a dormant state, residing in primordial follicles. This arrest, most analogous to the G2 stage of the mitotic cell cycle division, is only interrupted some hours preceding ovulation, when a hormonal rise induces meiotic resumption and entry into the first meiotic division. At the molecular level, studies in mouse and Xenopus oocytes indicate that this event is orchestrated by the phosphorylation of meiotic proteins and their counteracting phosphatases, controlled by master kinases such as Greatwall, Aurora A, Polo-like kinase 1 and Cyclin B-Cdk1 and the Mos-Mek-MAPK cascade. However, there is still a surprising lack of knowledge on meiotic division. In particular, little is known about how these kinase activities are regulated and how they work in concert to trigger meiosis at the right time. Our original strategy 1. will decipher the molecular mechanism of bora activation and will mechanistically dissect the regulation of Bora phosphorylation by upstream kinases. We also analyse Bora interaction dynamics with Aur-A and Plk1 during meiosis. This aim performed using Xenopus oocytes and cytoplasmic egg extracts will identify how Bora coordinates meiotic progression. 2. To establish the impact of phosphorylation of Bora on meiosis resumption dynamics, we will create a mathematical model of the relation between the Plk1-Bora pathway and the meiotic circuit. 3. will Deciphering the major molecular determinant controlling the PP2A-B55 inhibitory activity of Arpp19. We will provide new insights into the mechanisms controlling the inhibitory function of Arpp19 on PP2A-B55 activity. We will characterize the molecular determinant that confer the S67-Phosphorylated form of Arpp19 in Xenopus oocytes a high affinity for PP2A-B55, a slow dephosphorylation kinetics and a rapid meiotic resumption.