AMH signaling pathway and its target genes in female reproductive tract
Voie de signalisation et gènes cibles de l’AMH dans le tractus génital femelle
Résumé
Anti-Müllerian hormone (AMH) is a member of the TGF-ß superfamily. AMH is well known for its role in Müllerian duct regression in male fetuses. Postnatally, AMH is secreted by granulosa cells (GCs) of small growing follicles (preantral and small antral). However, despite the increasing interest of ovarian AMH in clinics, little is known on its mechanism of action and its role in female reproductive tract. My PhD project focuses on the identification of AMH function in the female reproductive tract.AMH signals through a type II transmembrane serine/threonine kinase receptor (AMHR-II) which forms a complex with a type I serine/threonine kinase receptor (ActR-IA, BMPR-IA, BMPR-IB). The type II receptor phosphorylates serine and threonine residues of type I receptor. Once activated, the type I receptor phosphorylates the receptor-regulated Smads (R-Smad1/5/8) which interact with a common partner Smad4. The Smad complex accumulates into the nucleus and regulates target gene expression. This canonical signalling pathway is regulated at different levels, in particular by co-receptors which amplify or antagonize TGF-ß family members action. The type I receptors and R-Smads involved in AMH effects on post-natal GCs remain unknown. In addition, to date, no co-receptor has been found for AMH. To define the involvement of the different type I receptors, we used siRNA technology to inactivate Acvr1, Bmpr1a and Bmpr1b in GC. In parallele, we analysed GC extracted from conditional mutant mice for Acvr1 and Bmpr1a. We found that BMPR-IA is the most important type I receptor for AMH to transduce its signal in GC. A Smad-Gal4/UAS-luciferase reporter gene technology allowed us to show that Smad1 and 5 are involved in AMH signaling pathway. Recently, new BMPs coreceptors were found, RGMs for Repulsive Guidance Molecules. There are three RGMs : RGMa, b and c. Because AMH shares with BMPs its type I receptors and R-Smad proteins, we hypothesized that they also share the same co-receptors, the RGM. We showed that RGMb was the only one expressed in GC and after siRNA transfection we demonstrated that this coreceptor is not essential for AMH to transduce its signal.To date, only few AMH target genes have been identified. Aromatase (Cyp19a1) and LH receptor (Lhcgr) are down-regulated by AMH in rat and porcine GCs. We used micro-array technology (Affymetrix) by comparing Wt and knockout immature ovaries to find new AMH target genes. This experiment evidenced that Ovgp1 and Kcnj2 are two new potential AMH target genes in the ovary.The last part of my project was to define a potential role of AMH in murine uterus. Only one study showed that AMHR-II is expressed in the mouse myometrium. We showed that Amh gene is slightly expressed in uterus but the results are not confirmed at the protein level. Using PCR-array, we found a lot of differentially expressed genes between Wt and Amh KO uterus. Therefore, AMH could regulate uterine function through the modulation of different genes located in the myometrium.
L’hormone anti-Müllerienne (AMH) est un membre de la famille TGF-β impliquée dans la différenciation du tractus reproductif mâle. Elle est aussi exprimée par les cellules de la granulosa de l’ovaire adulte. Cependant, son rôle physiologique chez la femelle n’a pas encore été entièrement établi. Mon projet de thèse a pour objectif d’élucider le(s) rôle(s) de l’AMH dans le tractus reproductif femelle. L’AMH transduit ses effets par l’intermédiaire de deux récepteurs transmembranaires sérine/thréonine kinase : un récepteur de type II qui lui est spécifique (AMHR-II) et un récepteur de type I (ActR-IA, BMPR-IA, BMPR-IB) qu’elle partage avec les BMPs. Après fixation de l’hormone sur le récepteur de type II, celui-ci recrute et phosphoryle le récepteur de type I. Ce dernier phosphoryle à son tour les Smads spécifiques (Smad1, 5 et 8) qui s’associent à la Smad commune, Smad4. L’ensemble transloque dans le noyau et en association avec des facteurs de transcription régule les gènes cibles de l’hormone. L'utilisation de souris KO conditionnelles pour les récepteurs Acvr1 et Bmpr1a et d'une technique de siRNA dirigés contre chacun des trois récepteurs de type I a permis de mettre en évidence que le récepteur BMPR-IA est un acteur essentiel de la voie de signalisation de l'AMH dans les cellules de la granulosa. Pour déterminer la ou les Smad(s) impliquées, une technique de gènes rapporteurs, Smad-Gal4/UAS-luciférase, a été utilisée. Nous avons pu montrer que les Smad1 et 5 sont importantes pour la transduction du signal de l'AMH dans les cellules de la granulosa. Récemment des corécepteurs aux BMPs, les Repulsive Guidance Molecule (RGMs), ont été mis en évidence. L’AMH partageant sa voie de signalisation avec les BMPs, nous avons cherché à déterminer si ces corécepteurs pouvaient également intervenir dans la voie de signalisation de l’AMH. Il existe 3 types de RGMs: RGMa, RGMb et RGMc. Nous avons montré en q-PCR que seul RGMb est exprimé dans les cellules de la granulosa alors que les 3 RGMs sont exprimés dans l’ovaire. L'utilisation de siRNA dirigés contre RGMb a permis de montrer que ce récepteur n'est pas nécessaire à la transduction du signal de l'AMH. Actuellement, seuls deux gènes cibles de l’AMH sont connus dans les cellules de la granulosa : l’aromatase et le récepteur LH. Nous avons réalisé des analyses de puces à ADN (ou micro-array) pour décrire de nouveaux gènes cibles de l'AMH. L'analyse des puces a permis de décrire de nouveaux gènes régulés par cette hormone tels qu’Ovgp1 ou Kcnj2. La dernière partie de mon projet visait à déterminer un rôle potentiel de l'AMH dans l'utérus. En effet, le récepteur de cette hormone est exprimé dans le myomètre utérin de souris permettant de supposer qu’elle peut agir sur cet organe. Nous avons pu mettre en évidence une expression faible du gène de l’Amh dans l’utérus. En revanche, l’expression et la localisation de la protéine restent encore à définir. Une expérience de PCR-array a permis de montrer que de nombreux gènes sont différentiellement exprimés entre l’utérus Wt et l’utérus KO Amh. Ceci indique que l’AMH jouerait un rôle sur la régulation de la fonction utérine qu’elle soit exprimée ou non dans cet organe.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
|---|