Activation ovocytaire

Présentation au sujet: "Activation ovocytaire"— Transcription de la présentation:

1 Activation ovocytaire
Alex McDougall BioDev Unit/UMR7009 UPMC Observatoire Oceanologique Villefranche sur Mer 06230 Contact

2 Plan Introduction/resume
Comment les spermatozoides déclenchent les augmentations calciques ? Quel est le « pacemaker » de ces vagues calciques periodiques ? Comment les augmentations calciques s’arrêtent ? Quel est le rôle de ces oscillations calciques ?

3 Pour la premiere fois une vague calcique etait vue en biologie
Encore le groupe de Lionel Jaffe (1978)

4 Les oscillations calciques
Zygote d’ascidie Zygote de souris

5 Ascidie 10 min. Souris

6 L’activation ovocytaire et le point d’arret
MPF activity MAPK activity Meiosis I Meiosis II Mitotic cycles Le point d’ arrêt pour quelques espèces GV stage Meta I Meta II PN (G1) phase

7 Accrochage et fusion Oursin
Inoue, N., et al., (2005). Nature 434,

8 Les premières indications qu’une augmentation calcique était importante à la fécondation
Suffisante Steinhardt, Yanagimachi, Epel (1974) Nécessaire

9 La première mesure d’une augmentation calcique à la fécondation Le groupe mené par Lionel Jaffe

10 Une augmentation calcique à la fécondation est quasi universelle

11 Comment les sperm déclenchent les augmentations calciques ?
Streb H, Irvine RF, Berridge MJ, Schulz I. (1983). Nature

12 InsP3 et sont récepteur IP3 augmente à la fécondation
Ciapa and Whitaker 1986 (oursin) Suffisante Whitaker 1984 (oursin) Nécessaire Miyazaki 1992 (mammifere)

13 Les oscillations calciques
McDougall et Sardet (1995). Current Biol. 3,

14 Quelques questions Comment les spermatozoides déclenchent les augmentations calciques ? Quel est le « pacemaker » de ces vagues calciques periodiques ? Comment les augmentations calciques s’arrêtent ? Quel est le rôle de ces oscillations calciques ?

15 Comment les spermatozoides déclenchent …
Conduit Contact Contenu PIP2 Ca2+ Ca2+ PLC InsP3 RE Ca2+

16 Types des signalisation
5 5 5

17 Model Conduit et Model Contact
Modèle « Conduit » Creton R and Jaffe, L. F. (1995) Modele « Contact » Jaffe, LA G proteine model Probleme: Ca2+ Ca2+ - Problem:

18 Model « Contenu » Jacque Loeb 1901. Swann 1990.
Les ovocytes peuvent être activés par

19 Extrait de spermatozoides
Quelle est l’identité du facteur spermatique ?

20 Mécanisme d’activation: vertébrés vs invertébrés
Facteur spermatique SFK PLCg InsP3 Calcium Oursin, Ascidie – Mammifère, Xénope – Asc, Oursin Asc, Oursin

21 Candidats pour le facteur spermatique
Invertébrés trKit Oscillin NO synthase PLCzeta

22 PLCzeta 70 kDa EF hand PLCX PLCY C2 Nuclear Localization Sequence
Domaine PH absent

23 PLCzeta Protéine présente dans les spermatozoides Suffisant Nécessaire

24 PLCzeta Quelle espèces ? Mammifères Poisson Xénope Ascidie
Echinodermes

25 Comment les spermatozoides declenchent les vagues calciques ?
Invertébrés Vertébrés Factor Spermatique Ovocyte SFK Ovocyte PLCg PLCz Sperm InsP3 Ca2+ RE

26 Resume de PLC zeta Sperm PIP2 + PLCz InsP3 + + E.R. Ca2+ InsP3-R 27

27 Quel est le « pacemaker » de ces vagues calciques périodiques ?
Ascidie Mollusc Némerte Polychaete Mammifère

28 Ascidie Dumollard et al J Cell Sci

29 Mollusc, Némerte, Annélid
Sardet et al Biophysical Chem.1998

30 Mammifère Pôle végétatif
Deguchi et al., (2000). Dev. Biol. 218,

31 Quel est le pacemaker des vagues calciques ?
Mammifère Ascidie

32 Comment les augmentations calciques s’arrêttent ?
Ascidie Control interphase + metaphase Temps (min.) Levasseur and McDougall (2000). Development,127:

33 Liée au cycle cellulaire
Souris Marangos, FitzHarris, and Carroll Development :  

34 Formation de noyaux et perte de sensibilité des récepteurs InsP3
A. Formation de noyaux B. Perte de sensibilité des récepteurs IP3

35 Comment les augmentations calciques s’arrêtent ?
Lié à la sortie de méiose Deux mécanismes 1. 2.

36 Rôles des vagues calciques périodiques
Activatrices -Pour les ovocytes arrêtes en métaphase I ou II (ascidie, mammifère) Déclenche sortie de phase M (méiotique) Comment ? Les oscillations maintiennent l’activité APC élevée pendant plusieurs heures (mammifères) Nixon et al., (2002). Curr Biol. 12, 746

37 CamKII: Inactive Active DB Calcium CaMKII P SCF
Anaphase Exit from meotic M phase

38 + APC/Ccdc20 Calcineurin: P Inactive Active DB P Calcium Calcineurin
Anaphase Exit from meiotic M phase

39 Synergy between CamKII et Calcineurin
Sperm Ca++ CamKII Calcineurin APC Cdk1 X X-P Cyclin B destruction Interphase M phase Unknown phospatases

40 Autre rôles ? 1. Blocage de la
2. Suppression de la voie defaut des ovocytes - Echinodermes 3. Un rôle sur le phénotype chez les mammiferes ? 4. Augmente la synthese d’l’ATP par les mitochondries - Ascidies: Dumollard et al Development 2003 - Souris: Dumollard et al Development 2004

41 Sommaire Coté historique
Périodiques vagues calciques Facteur spermatique Comment les spermatozoïdes déclanchent les augmentations calciques Vertebrés vs invertébrés Quel est le « pacemaker » de ces vagues calciques periodiques ? Domaine végetatif riche en RE Comment les augmentations calciques s’arrêtent ? Sortie de la phase M de la meoise PLCz rentre dans le noyaux Sensibilité des récepteurs IP3 Quel est le rôle de ces oscillations calciques ? Activation de l’APC qui declenche le cycle cellulaire Sur le développement Metabolisme