„The Gs-Linked Receptor GPR3 Maintains Meiotic Arrest in Mammalian Oocytes” Lisa M. Mehlmann Yoshinaga Saeki, Shigeru Tanaka, Thomas J. Brennan, Alexei V. Evsikov, Frank L. Pendola, Barbara B. Knowles, John J. Eppig, Laurinda A. Jaffe Połączony z Gs receptor GPR3 utrzymuje stan zatrzymania mejozy w oocytach ssaków Anna Andrzejewska

Wzrost pęcherzyków jajnikowych: 1.Pierwotne pęcherzyki jajnikowe: Zawierają oocyty które jeszcze nie rozpoczęły wzrostu Oocyty są otoczone tylko kilkoma komórkami pęcherzykowymi 2. Małe i średnie pęcherzyki jajnikowe: Zawierają oocyty które rozpoczęły wzrost Oocyty otoczone są jedną lud dwoma warstwami komórek pęcherzykowych 3. Duże pęcherzyki jajnikowe: Zawierają oocyty które ukończyły wzrost Oocyty są otoczone wieloma warstwami komórek pęcherzykowych Posiadają wykształcone jamki które w miarę dalszego wzrostu łączę się ze sobą

Kontrola zatrzymania mejozy w profazie I W pęcherzykach jajnikowych przed uformowaniem jamki Czynniki wewnętrzne – niski poziom aktywności cząsteczek kontrolujących cykl komórkowy: cykliny B, CDK 1 2. W pęcherzykach jajnikowych z uformowaną jamką Niezidentyfikowane sygnały pochodzące z komórek pęcherzykowych

Zatrzymanie mejozy w oocytach posiadających jamkę Wymaga aktywności molekuł sygnalizujących w oocytach Wymaga w szczególności aktywności białka Gs Wstrzyknięcie do oocytów antyciała inhibitora Gs lub dominującej nieaktywnej formy białka G powoduje wznowienie mejozy w oocytach

Białko G Integralna cząsteczka błony plazmatycznej Należy do przekaźników wtórnych (informatorów II rzędu) Jest cząsteczką heterotrimeryzną zbudowaną z podjednostek αβγ Podjednostka α wiąże GDP Aktywne białko G (Gs) występuje w postaci zdysocjowanej do dimeru βγ i Gα-GTP

Funkcja białka Gs w oocytach Gs stymuluje cyklazę adenylową Aktywnośc cyklazy adenylowej powoduje wzrost poziomu cAMP w komórce wzrost poziomu cAMP aktywuje Kinaze A Dalsze przekazanie informacji Zahamowanie kompleksu cyklina B CDK1 kierującego przejściem profaza – metafaza. Oocyty zostają zatrzymane w profazie I.

Receptor GPR3 Receptor GPR3 aktywuje białko G Białko G nie wykazuje konstytutywnej aktywności Receptor w błonie oocytu jest konieczny do utrzymania aktywności białka G Receptorem związanym z białkiem G jest siedmio-transbłonowy receptor GPR3 Receptor GPR3 wyrażany w kulturach komórkowych podnosi ich poziom cAMP Ekspresja GPR3 mRNA jest 14 razy wyższa w oocytach niż w komórkach folikularnych Receptor GPR3 aktywuje białko G

Czy receptor GPR3 jest wymagany do zatrzymania mejozy w profazie I w mysich oocytach ?

Fenotyp oocytów w wykształconą jamką GPR3¯/¯

42% badanych oocytów osiągnęło metafazę II Obecność skondenowanych chromosomów Obecność ciałka kierunkowego Obecność wrzeciona metafazowego Wszystkie oocyty z niewykształconą jamką pozostawały w profazie I podziału mejotycznego

Czynniki kontrolujące mejozę w oocytach w fazie kształtowania jamki Blisko etapu kształtowania jamki zatrzymanie mejozy na etapie profazy I w oocytach staje się zależne od komórek folikularnych i cAMP W jajniku myszy GPR3¯/¯ 37% oocytów z pęcherzyków z kształtującą się jamką wznowiło mejozę Wraz ze wzrostem pęcherzyków GPR3¯/¯ wzrasta w ich obrębia frakcja tych które wznowiły mejozę

Wznowienie mejozy w oocytach GPR3¯/¯ po izolacji z pęcherzyków jajnikowych Pęcherzyki z jamką

WNIOSEK: Zatrzymanie oocytów w profazie I staje się zależne od receptora GPR3 w czasie bliskim momentowi gdy zaczyna być ono zależne od komórek pęcherzykowych

Brak widocznych skutków wpływu LH na oocyty GPR3¯/¯ Badane oocyty pochodziły z jajnika niedojrzałej płciowo myszy Brak ekspansji komórek wzgórka jajonośnego w GPR3¯/¯ Brak zwiększenia rozmiarów pęcherzyka Brak atrezji (degeneracja pęcherzyka – zanik jamki) Drogi prowadzące do lutenizaji i owulacji pozostały nieuszkodzone

Jedyną wykrytą zmianą w jajniku Gpr3¯/¯ był brak umiejętności utrzymania mejozy w profazie I.

Wstrzyknięcie proteiny GPR3 do oocytów GPR3¯/¯ bez jamki Cel: Sprawdzenie czy w taki sposób można zapobiec spontanicznemu wznowieniu mejozy Oocyty z proteiną GPR3 Odwrócenie fenotypu wskazuje na to, że receptor GPR3, który utrzymuje zatrzymanie mejozy, znajduje się na oocycie.

Wnioski: Receptor GPR3 znajdujący się w oocytach jest negatywnym regulatorem postępu mejozy GPR3 posiada pewną niezależną od ligandu działalność jednak do zatrzymania mejozy wymaga dodatkowego sygnału pochodzącego od komórek pęcherzykowych Ligand GPR3, który podnosi aktywację Gs nie został jeszcze odkryty

Dziękuję za uwagę