Interaction entre la signalisation PKA et TRIM28 dans la maintenance et la pathologie ovarienne – OvaryProtect

Chez les mammifères, il est maintenant établi que même si l’identité sexuelle des gonades est déterminée précocement au cours du développement embryonnaire, des facteurs de transcription spécifiques de chaque sexe interviennent durant la vie adulte pour empêcher l’inversion de sexe des cellules somatiques des gonades. Dans l’ovaire de souris adulte, les récepteurs aux œstrogènes et le facteur de transcription FOXL2 protègent les cellules de granulosa d’une trans-différenciation en cellules de Sertoli, leur homologue testiculaire. Néanmoins les mécanismes sous-tendant l'effet protecteur de ces facteurs demeurent inconnus.
Nous avons récemment démontré chez la souris femelle, que la protéine chromatinienne TRIM28 est un cofacteur de FOXL2 et qu’elle assure le maintien de l’identité ovarienne par son activité E3-SUMO ligase. En l'absence de TRIM28, les cellules de la granulosa sont reprogrammées en cellules de Sertoli, ce qui conduit à une inversion sexuelle post-natale. De façon remarquable, nous avons également découvert qu'un modèle murin reproduisant le syndrome du Complexe de Carney humain récapitule chez les femelles les effets de la délétion ovarienne du gène Trim28 en induisant une inversion sexuelle de type « femelle vers mâle ». Chez ces souris, l’inactivation dans les cellules de la granulosa du gène Prkar1a, codant pour la sous-unité régulatrice de la protéine kinase A (PKA), entraîne l'activation constitutive de la voie de signalisation PKA, conduisant à leur trans-différenciation en cellules de Sertoli.
Compte tenu de la convergence phénotypique inédite des deux modèles développés par notre consortium, nous émettons l'hypothèse que la signalisation PKA pourrait cibler les complexes TRIM28/FOXL2 pour inactiver leur effet répresseur sur la voie génétique mâle et induire la trans-différenciation de la granulosa en cellules de Sertoli. En effet, nos résultats préliminaires in vitro et in vivo montrent que la signalisation PKA induit la phosphorylation de TRIM28 et réprime son activité transcriptionnelle.
L'objectif principal de ce projet est d'explorer le lien entre la voie PKA et TRIM28 dans la physiologie ovarienne ainsi que dans des situations génétiques mutantes et pathologiques. À l'aide d'approches in vitro et d’une combinaison de modèles génétique murins, nous déchiffrerons aux niveau cellulaire, génomique et transcriptionnel l'interconnexion entre la PKA et la SUMOylation dépendante de TRIM28. Cela nous permettra notamment de décrire la transition moléculaire qui se produit entre les SUMOylomes physiologiques et mutants.
Ainsi, en combinant les modèles génétiques d'inversions sexuelles post-natales, par des analyses du remodelage de la chromatine, de l’épigénome associées à des analyses transcriptomiques globales ou en cellules isolées, nous déterminerons comment l’axe « hormones gonadotropes-PKA-TRIM28 » contrôle le maintien du sexe ovarien par la SUMOylation.
Notre consortium réunit les compétences de trois groupes spécialisés dans la reproduction et la signalisation endocrinienne. Grâce à des modèles génétiques élaborés et des analyses chromatiniennes, transcriptomiques et protéomiques de pointe, OvaryProtect décryptera les interactions fonctionnelles entre la signalisation PKA et l'effecteur nucléaire TRIM28, dont l'activité SUMO-E3 ligase est cruciale pour l'identité ovarienne.
Les données générées par ce projet pourraient conduire à revisiter notre vision des maladies génétiques de la PKA telles que le complexe de Carney en considérant les actions épigénétiques conduisant à la trans-différenciation cellulaire gonadique comme une partie intégrante de la pathogénicité de la PKA. Plus largement, ce projet permettra d'étendre les connaissances sur des pathologies ovariennes fréquentes comme le syndrome des ovaires polykystiques (affectant 6 à 8% des femmes dans le monde) où une signalisation PKA hyperactive a été observée dans les cellules de Granulosa chez ces patientes.