Rôle de la protéine TAT1/SLC26A8 dans la mobilité et la capacitation des spermatozoïdes
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
TAT1/SLC26A8 is a member of the SLC26 family of anion transporters, expressed at the plasma membrane of human and mouse male germ cells; in mature sperm, TAT1 protein is adressed at the annulus, a structure located at the jonction of the midpiece and principal piece of the flagellum. We previously reported that Tatl⁻/⁻ mâles are stérile due to severe asthenozoospermia associated with flagellar structure and capacitation defects. The CFTR channel, a partner of several SLC26 members, is also expressed in sperm where it regulates chloride and bicarbonate fluxes responsible for sperm modifications during capacitation (i. E. Increase of intracellular pH and cAMP, plasma membrane hyperpolarization, protein hyperphosphorylation). During my thesis, I have shown, in vitro, the physical interaction between TAT1 and CFTR together with the stimulation of CFTR activity by TATl. I have also observed that Tatl⁻/⁻ sperm display cAMP regulation defects and that protein hyperphosphorylation and flagellar beating are rescued by permeant cAMP analogs. These results indicate that TATl might regulate sperm capacitation by cooperating with thé CFTR channel. I have also studied the structural role of TATl and demonstrated a physical interaction between TATl and SEPT4. Analysis of both proteins and of annulus structure in sperm from Sept4" and Tatl" mice and from an asthenozoospermie patient provide new informations about the mechanisms involved in the formation of this structure and its role in sperm flagellum.
Abstract FR:
La protéine TAT1/SLC26A8 appartient à la famille des transporteurs d'anions SLC26 ; elle est exprimée à la membrane plasmique des spermatozoïdes humains et murins au niveau de Pannulus, à la jonction des pièces intermédiaire et principale du flagelle. Nous avons précédemment montré que les souris mâles Tatl⁻/⁻ sont stériles suite à une asthénozoospermie associée à des défauts de structure du flagelle et du mécanisme de capacitation. Le canal CFTR, un partenaire de certains SLC26, est également exprimé dans les spermatozoïdes et participe à la régulation des flux d'ions chlorure et bicarbonate contrôlant certaines des modifications du spermatozoïde associées à la capacitation (variations de pH intracellulaire, de potentiel de membrane, production d'AMPc et hyperphosphorylation). Au cours de ma thèse, j'ai démontré, in vitro, que les protéines TAT1 et CFTR interagissent et que la protéine TAT1 stimule l'activité du canal CFTR. J'ai également observé que les spermatozoïdes Tatl⁻/⁻ présentent une dérégulation du taux d'AMPc et que l'hyperphosphorylation protéique et le battement flagellaire sont partiellement restaurés en présence d'analogues perméants de l'AMPc. Ces résultats indiquent que la protéine TAT1 pourrait réguler le processus de capacitation en stimulant l'activité du canal CFTR. Je me suis également intéressé au rôle structural de la protéine TAT1 et j'ai mis en évidence son interaction avec la protéine SEPT4. Nos travaux sur l'expression des protéines TAT1 et SEPT4 dans les spermatozoïdes de souris Sept4⁻/⁻ et Tatl⁻/⁻ et d'un patient asthénozoospermique permettent d'approcher les mécanismes de la mise en place et le rôle de l'annulus au niveau du flagelle.