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Présence et rôle de la sous unité intégrine beta5 spermatique dans l’interaction gamétique chez la souris et l’homme

proposé par Ahmed ZIYYAT , Institut Cochin Inserm U-1016 Génomique, Epigénétique et Physiopathologie de la Reproduction 75014 Paris

Projet de stage :

Les intégrines sont des molécules d’adhésion impliquées dans l’interaction gamétique. Avant que son caractère essentiel n’ait été remis en cause par des expériences d’invalidation (Miller et al., 2000 ; He et al., 2003), l’intégrine était reconnue comme le récepteur ovocytaire de la fertiline  spermatique (Almeida et al., 1995). A partir de là, tous les travaux réalisés sur l’implication des intégrines dans la fécondation chez la souris, se sont intéressés exclusivement au versant ovocytaire. Or le spermatozoïde humain, par exemple, exprime plusieurs intégrines à sa surface (Fusi et al., 1996). Chez la souris, nous avons montré la présence de l’intégrine 61 sur le spermatozoïde et son implication dans l’interaction gamétique (Barraud-Lange et al., 2007). Plus récemment, nous avons également montré la présence des sous unités v et 3 à la surface des spermatozoïdes de souris ainsi que leurs implications dans l’interaction gamétique (Boissonnas et al., 2010). Cependant, l’effet inhibiteur de l’anticorps anti-v sur la fusion des gamètes est beaucoup plus important que celui de l’anticorps anti-3. L’une des explications possibles à cette différence est que la sous unité v spermatique ne se combine pas exclusivement avec la sous unité 3. En effet, la sous unité v peut potentiellement former des hétérodimères fonctionnels avec quatre autres sous unités : 1, 5, 6 et 8. Alors que l’implication de la sous unité 1 spermatique est déjà connue chez l’humain et la souris (Reddy et al., 2003 ; Barraud-Lange et al., 2007), celle des autres sous unités et même leurs présences sont inconnues. Pour la sous unité 5, un travail récent réalisé chez le bovin montre que le spermatozoïde l’exprime et qu’un anticorps anti-5 inhibe la fécondation (Feugang et al., 2009). Au cours de ce projet, nous proposons de rechercher ces sous unités intégrines, en particulier 5, par western blot dans les spermatozoïdes de souris et humain, de les localiser par immunofluorescence à la surface de la tête spermatique et enfin de tester l’effet des anticorps anti-intégrines sur la fusion des gamètes en fécondation in vitro.

Références Almeida EA, Huovila AP, Sutherland AE, Stephens LE, Calarco PG, Shaw LM, Mercurio AM, Sonnenberg A, Primakoff P, Myles DG, et al. 1995. Mouse egg integrin alpha 6 beta 1 functions as a sperm receptor. Cell 81:1095-1104. Barraud-Lange V, Naud-Barriant N, Saffar L, Gattegno L, Ducot B, Drillet AS, Bomsel M, Wolf JP, Ziyyat A. 2007. Alpha6beta1 integrin expressed by sperm is determinant in mouse fertilization. BMC Dev Biol 7:102. Boissonnas CC, Montjean D, Lesaffre C, Auer J, Vaiman D, Wolf JP, Ziyyat A. 2010. Role of sperm alphavbeta3 integrin in mouse fertilization. Dev Dyn 239:773-783. Feugang JM, Kaya A, Page GP, Chen L, Mehta T, Hirani K, Nazareth L, Topper E, Gibbs R, Memili E. 2009. Two-stage genome-wide association study identifies integrin beta 5 as having potential role in bull fertility. BMC Genomics 10:176. Fusi FM, Tamburini C, Mangili F, Montesano M, Ferrari A, Bronson RA. 1996. The expression of alpha v, alpha 5, beta 1, and beta 3 integrin chains on ejaculated human spermatozoa varies with their functional state. SO - Mol Hum Reprod 1996 Mar ;2(3):169-75. He ZY, Brakebusch C, Fassler R, Kreidberg JA, Primakoff P, Myles DG. 2003. None of the integrins known to be present on the mouse egg or to be ADAM receptors are essential for sperm-egg binding and fusion. Dev Biol 254:226-237. Miller BJ, Georges-Labouesse E, Primakoff P, Myles DG. 2000. Normal fertilization occurs with eggs lacking the integrin alpha6beta1 and is CD9-dependent. J Cell Biol 149:1289-1296. Reddy VR, Rajeev SK, Gupta V. 2003. Alpha 6 beta 1 Integrin is a potential clinical marker for evaluating sperm quality in men. SO - Fertil Steril 2003 Jun ;79 Suppl 3:1590-6.

Techniques mises en œuvre par le stagiaire :

Western Blot, Immunofluorescence et microscopie confocale, RT-PCR, Fécondation in vitro.

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