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Etude des mécanismes d’action de la protéine SET dans la régulation de l’expression des gènes des hormones gonadotropes hypophysaires, LH et FSH

Stage proposé par David L’Hôte et Violaine Simon

Equipe Physiologie de l’Axe Gonadotrope - Inserm U1133, Unité de Biologie Fonctionnelle et Adaptative Université, Bâtiment Buffon, Paris Diderot.


Projet de stage  : situation du sujet, objectif du stage, approches expérimentales

Chez les mammifères, la fonction de reproduction est sous le contrôle de la neurohormone hypothalamique GnRH qui active un récepteur à 7 domaines transmembranaires (R-GnRH) dans les cellules gonadotropes de l’hypophyse. Cette activation conduit à l’expression des hormones gonadotropes LH et FSH dont dépendent la stéroïdogenèse et la gamétogenèse. Nous avons identifié un premier partenaire d’interaction du R-GnRH, la protéine SET. Nos travaux récents suggèrent qu’en plus du rôle membranaire de SET dans la signalisation de la GnRH (Avet et al., 2013), SET participe aux effets nucléaires de la GnRH en régulant la transcription de gènes clefs de la fonction gonadotrope. En effet, nous avons montré pour la première fois un rôle inhibiteur de SET sur la transcription des gènes codant les sous unités β des hormones gonadotropes. Les mécanismes moléculaires de cette inhibition et de sa levée par le GnRH sont encore inconnus. L’objectif de ce stage sera d’évaluer la nature des mécanismes impliqués dans la régulation de l’expression des deux hormones gonadotropes par la protéine SET par des approches de biochimie et de génomique fonctionnelle. Nous évaluerons d’une part l’impact de la GnRH sur l’activité cellulaire de SET et en particulier sur sa localisation subcellulaire. D’autre part, nous évaluerons la capacité de SET à interagir avec les éléments régulateurs (promoteur/enhancer) situés en amont des gènes LHβ et FSHβ. Ces différents résultats permettront de mieux comprendre le rôle de SET dans la régulation par la GnRH des gènes des hormones gonadotropes.

Techniques mises en œuvre par le stagiaire :

Culture cellulaire (lignée gonadotrope LβT2), transfection (plasmides et siRNAs), immunoprécipitation de la chromatine (ChIP), test luciférase, fractionnement subcellulaire, qPCR et techniques de bases en biologie moléculaire Ce stage est susceptible de déboucher sur un stage en M2.

Publications des responsables de stage au cours des 5 dernières années :

1- Garrel G, Simon V, Denoyelle C, Ishaq M, Rouch C, Dairou J, Magnan C, Migrenne S, Cruciani- Guglielmacci C, Cohen-Tannoudji J.Unsaturated fatty acids disrupt Smad signaling in gonadotrope cells leading to inhibition of FSHβ gene expression. Endocrinology, (2014), 155(2):592-604 2- Avet C, Garrel G, Denoyelle C, Laverriere JN, Counis R, Cohen-Tannoudji J, Simon V. SET interacts with intracellular domains of the gonadotropin-releasing hormone receptor and differentially regulates receptor signaling to cAMP and calcium in gonadotrope cells. J Biol Chem, (2013), 288 (4) : 2641-54 3- Schang AL, Querat B, Simon V, Garrel G, Bleux C, Counis R, Cohen-Tannoudji J, Laverriere JN.Mechanisms underlying the tissue-specific and regulated activity of the Gnrhr promoter in mammals ? Frontiers in endocrinology, (2012), vol 3, article 162. 4- Cohen-Tannoudji J, Avet C, Garrel G, Counis R, Simon V. Decoding high gonadotropin-releasing hormone pulsatility : a role for GnRH receptor coupling to the cAMP pathway ? Frontiers in endocrinology, (2012), vol 3, article 107. 5- Simon V, Oner SS, Cohen-Tannoudji J, Tobin AB, Lanier SM. Influence of the accessory protein SET on M3 muscarinic receptor phosphorylation and G protein coupling. Molecular Pharmacology 2012, 82(1):17-26 6- Garrel G, Simon V, Denoyelle C, Cruciani-Guglielmacci C, Migrenne S, Counis R, Magnan C, Cohen Tannoudji J. Unsaturated fatty acids stimulate LH secretion via novel PKCε and −Θ in gonadotrope cells and inhibit GnRH-induced LH release. Endocrinology 2011, 150 (10) :3905-16

1 : Palandri A, L’hôte D, Cohen-Tannoudji J, Tricoire H, Monnier V. Frataxin Inactivation leads to steroid deficiency in flies and human ovarian cells. Hum Mol Genet. 2015 May 1 ;24(9):2615-26. 2 : Lannes J, L’Hôte D, Garrel G, Laverrière JN, Cohen-Tannoudji J, Quérat B. Rapid communication : A microRNA-132/212 pathway mediates GnRH activation of FSH expression. Mol Endocrinol. 2015 Mar ;29(3):364-72. 3 : Georges A, L’Hôte D, Todeschini AL, Auguste A, Legois B, Zider A, Veitia RA. The transcription factor FOXL2 mobilizes estrogen signaling to maintain the identity of ovarian granulosa cells. Elife. 2014 Nov 4 ;3. 04207 4 : L’Hôte D, Georges A, Todeschini AL, Kim JH, Benayoun BA, Bae J, Veitia RA. Discovery of novel protein partners of the transcription factor FOXL2 provides insights into its physiopathological roles. Hum Mol Genet. 2012 Jul 15 ;21(14):3264-74 5 : L’Hôte D, Vatin M, Auer J, Castille J, Passet B, Montagutelli X, Serres C, Vaiman D. Fidgetin-like1 is a strong candidate for a dynamic impairment of male meiosis leading to reduced testis weight in mice. PLoS One. 2011 ;6(11) :e27582.

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