Élucidation du rôle de la voie Hippo dans l’ovaire chez la souris

Abstract

La voie de signalisation Hippo est une voie conservée entre espèces avec des rôles bien établis dans le développement embryonnaire, l’homéostasie tissulaire et le cancer. La voie ne possède ni ligand ni récepteur spécifique, mais semble être régulée par une variété de signaux extracellulaires et intracellulaires qui diffèrent selon le type cellulaire. L’activation de la voie Hippo débute avec la phosphorylation de MST1/2 qui phosphoryle et lie la protéine adaptatrice SAV1. Ensemble, ils phosphorylent et activent LATS1/2 et la protéine adaptatrice MOB1. Ce complexe phosphoryle et inactive les effecteurs principaux de la voie, c’est-à-dire les co-activateurs transcriptionnels YAP et TAZ. Inactivation de la voie permet à YAP et TAZ de se déplacer vers le noyau et de se lier à des facteurs de transcription, notamment ceux de la famille TEAD, afin de moduler la transcription de gènes cibles impliqués dans la prolifération cellulaire et l’inhibition de l’apoptose. De plus en plus de publications suggèrent l’implication de la voie Hippo dans l’ovaire postnatal, cependant, les facteurs qui régulent la voie et les rôles spécifiques de ses effecteurs demeurent inconnus. L’objectif global des deux études présentées dans cette thèse était d’élucider la régulation et les rôles de LATS1, LATS2, YAP et TAZ spécifiquement dans les cellules de la granulosa. Les résultats de la première étude ont démontré que l’hormone lutéinisante (LH) induit la phosphorylation de LATS1 et YAP et que cette dernière s’effectue par l’action de la protéine kinase A (PKA). De plus, nous avons identifié qu’en absence de Yap/Taz, la LH est incapable d’induire la transcription de ses gènes cibles et que ceci serait dû, au moins en partie, à la perte de l’expression du gène codant pour le récepteur à la LH (Lhcgr). Dans notre deuxième étude, la génération et les analyses de souris Lats1flox/flox; Lats2flox/flox;CYP19-cre ont révélé que LATS1/2 sont essentiels pour le maintien du destin des cellules de la granulosa. En effet, en absence de Lats1/2, celles-ci perdent leur identité et leur fonction, subissent une transition épithéliale-mésenchymale (EMT) et se transdifférencient en cellules de Sertoli, en ostéoblastes ainsi qu’en cellules dérivées de la crête neurale. Nous soupçonnons que ces processus cellulaires surviennent à cause d’une activité transcriptionnelle aberrante induite par une accumulation de YAP/TAZ. Ces deux études dévoilent de nouveaux rôles pour les effecteurs de la voie Hippo dans la cascade de signalisation de la LH et dans le maintien de la gonade femelle, en plus d’établir une solide base de connaissances sur laquelle les études subséquentes visant l’élucidation des mécanismes en cause pourront s’appuyer.

The Hippo signaling pathway is an evolutionarily conserved pathway with well-defined roles in embryonic development, tissue homeostasis, and cancer. The Hippo pathway has no specific ligands or receptors but is regulated by a variety of extracellular and intracellular cues that vary depending on the cell type. Activation of the Hippo pathway begins with phosphorylation of MST1/2 that phosphorylate and bind to an adaptor protein SAV1. Together, they phosphorylate and activate LATS1/2 and its adaptor protein MOB1. This complex then phosphorylates and inactivates the key downstream effectors of the pathway, the transcriptional co-activators YAP and TAZ. Disruption of Hippo signaling allows YAP and TAZ to translocate to the nucleus to bind notably to members of the TEAD family of transcription factors to mediate the transcription of target genes that promote cell proliferation and inhibit apoptosis. An increasing amount of evidence in the literature suggests a role for Hippo signaling in the postnatal ovary, however, regulators of (and specific roles for) Hippo effectors remain unknown. The global objective of this thesis was therefore to characterize Hippo signaling in the murine ovary by investigating the regulation of and roles of LATS1, LATS2, YAP, and TAZ specifically in granulosa cells. Results from our first study identified that luteinizing hormone (LH) activates Hippo signaling by inducing the phosphorylation of LATS1 and YAP and that this occurs via protein kinase A (PKA). In addition, we found that LH is unable to induce the transcription of its target genes in the absence of Yap/Taz, and that this might be due in part to the loss of the expression of the gene encoding the LH receptor (Lhcgr). In our second study, generation and analyses of Lats1flox/flox;Lats2flox/flox;CYP19-cre mice revealed that LATS1/2 are critical mediators of granulosa cell fate maintenance and in their absence, granulosa cells lose their identity and function, undergo epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), and transdifferentiate into Sertoli-like cells, osteoblasts, and neural crest cell derivatives. We suspect that these cell processes occur as a result of aberrant transcriptional activity induced by an overaccumulation of YAP/TAZ. This thesis presents novel and exciting findings that confirm important roles for Hippo pathway effectors in the LH signaling cascade and in the maintenance of the female gonad, as well as pave the way for future studies that will elucidate the mechanisms underlying these processes.