Régulation hormonale de la traduction régionalisée, dans la
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Régulation hormonale de la traduction régionalisée, dans la cellule de Sertoli différenciée- Mécanismes impliqués. La FSH, hormone folliculo-stimulante, est un régulateur majeur de la prolifération et de la différenciation des cellules de Sertoli. Ces cellules constituent l’épithélium séminifère et grâce à leur organisation polarisée, elles assurent le soutien architectural et métabolique des cellules de la lignée germinale mâle tout au long de la vie. Pour assurer ses fonctions biologiques, la FSH s’associe au R-FSH, un récepteur à 7 domaines transmembranaires couplé aux protéines G (GPCR). Par le biais du vaste réseau de signalisation initié au niveau de ce récepteur, l’hormone régule l’expression de gènes impliqués dans la prolifération cellulaire, comme ceux des cyclines par exemple, et dans la différentiation cellulaire, comme ceux du VEGF ou de l’activateur tissulaire du plasminogène. Plusieurs analyses antérieures ont indiqué que la FSH altère le transcriptome des cellules de Sertoli (McLean et al., 2002; Sadate-Ngatchou et al., 2004). Plus récemment, notre équipe a montré que la signalisation FSH régule aussi la traduction sélective de certains ARNm (Musnier et al., 2012). L’intérêt de ces travaux est de deux ordres : 1/ la régulation traductionnelle des ARNm permet à la cellule de répondre très rapidement à des variations subtiles de l’environnement, comme par exemple, le nombre de R-FSH exprimé en fonction du stade de l’épithélium séminifère et, 2/ relativement peu de travaux portant sur la traduction ont été consacrés au GPCR, contrairement aux récepteurs de facteurs de croissance comme les RTK, ce qui est paradoxal puisque les GPCR expriment l’essentiel de leur spectre d’activité dans des cellules différenciées, très spécialisées (Musnier et al., 2010). Or, les GPCR présentent des caractéristiques de signalisation qui leur sont propres, comme le recours à des protéines adaptatrices telles que les β-arrestines pour leur désensibilisation et pour induire un grand nombre de voies de signalisation. L’intervention des β-arrestines dans la traduction induite par les GPCR a été mise en évidence (DeWire et al., 2008) et une analyse bioinformatique réalisée en partie dans notre équipe a montré qu’elles interagissent avec un grand nombre de protéines impliquées dans le contrôle de la traduction (Crépieux et Serrano, en préparation). Comme la cellule de Sertoli produit des nutriments spécifiques de chaque étape de la spermatogenèse qu’elle héberge tout au long de son grand axe, cette cellule constitue un modèle idéal pour explorer les mécanismes impliqués dans la traduction régionalisée. L’objectif de cette thèse est donc d’analyser la traduction régionalisée en réponse à la FSH, dans la cellule de Sertoli cultivée dans des conditions qui maintiennent sa polarité. Le programme de travail est le suivant : - 1è année : établissement du modèle de cellule de Sertoli polarisée. L’identification des ARNm traduits en réponse à la FSH par RNAseq est en cours. L’étudiant participera à l’analyse biostatistique qui sera entreprise dans notre équipe. A l’issue de cette analyse, une analyse bioinformatique sera réalisée à l’Institut d’Informatique de l’Université de Freiburg (Allemagne) pour prédire des structures secondaires d’ARNm qui pourraient être co-régulés en réponse à la FSH. Il est prévu que l’étudiant se rende sur place dans le cadre de sa thèse. - 2è année : en fonction des résultats de l’analyse précédente, construction de sondes fluorescentes pour visualiser la traduction dans la cellule vivante et identifier les sites de traduction locale, par microscopie confocale. - 3è année : le rôle de la signalisation FSH dans ces processus commencera d’être exploré. En particulier, l’accent sera mis sur le rôle des β-arrestines pour lesquelles nous avons déjà des données. Rédaction des articles et de la thèse. Le candidat recherché sera formé en biologie moléculaire et cellulaire et montrera un fort intérêt pour la signalisation cellulaire et pour la bioinformatique. Encadrant principal : Pascale Crépieux, CR1 CNRS, co-responsable de l’équipe Biologie et Bioinformatique des Systèmes de Signalisation (http://bios.tours.inra.fr), UMR Physiologie de la Reproduction et des Comportements, INRA Centre val de Loire, Nouzilly, France. [email protected]. Tel : 02 47 42 75 14 Encadrant secondaire : Florian Guillou, DR1 INRA, équipe Plasticité Génomique et Expression Phénotypique, directeur de l’UMR Physiologie de la Reproduction et des Comportements, INRA Centre val de Loire, Nouzilly, France. [email protected] DeWire, S.M., Kim, J., Whalen, E.J., Ahn, S., Chen, M., and Lefkowitz, R.J. (2008). Beta-arrestin-mediated signaling regulates protein synthesis. J Biol Chem 283, 10611-10620. McLean, D.J., Friel, P.J., Pouchnik, D., and Griswold, M.D. (2002). Oligonucleotide microarray analysis of gene expression in follicle-stimulating hormone-treated rat Sertoli cells. Molecular Endocrinology 16, 2780-2792. Musnier, A., Blanchot, B., Reiter, E., and Crépieux, P. (2010). GPCR signalling to the translation machinery. Cellular signalling 22, 707-716. Musnier, A., Leon, K., Morales, J., Reiter, E., Boulo, T., Costache, V., Vourc'h, P., Heitzler, D., Oulhen, N., Poupon, A., Boulben, S., Cormier, P., and Crépieux P. (2012). mRNA-selective translation induced by FSH in primary Sertoli cells. Mol Endocrinol 26, 669-680. Sadate-Ngatchou, P.I., Pouchnik, D.J., and Griswold, M.D. (2004). Follicle-stimulating hormone induced changes in gene expression of murine testis. Molecular Endocrinology 18, 2805-2816.
