Signalizace Aurora kináz v meióze savčích oocytů

Abstract

Mammalian oocytes, especially human oocytes, are prone to defective chromosome segregation and are prone to aneuploidies, most commonly in the first meiotic division. Due to these defects, aneuploid embryos are formed after fertilization, resulting in numerous birth defects or infertility. The spindle formation in the first meiotic division in mammalian ooctes is a critical moment for preserving genome integrity. In mammalian oocytes, the spindle assembly is regulated via acentriolar microtubule-organizing centers and chromatine itself, through the activity of Aurora kinases and Ran-GTP gradient. Apart from the Aurora kinase family, other kinases regulate spindle formation, like Polo-like kinase 1 (PLK1). This thesis focused on potential cooperation between Aurora kinases and PLK1 or Ran-GTP. Our results show that the levels of phosphorylated Aurora kinase A (AURKA), but not levels of phosphorylated Aurora kinase B or Aurora kinase C, decrease after pharmacological inhibiton of PLK1. Levels of phosphorylated Aurora kinases do not change after pharmacological inhibition of Ran-GTP signaling. Using live-cell microscopy we showed that overexpression of PLK1 can rescue the phenotype observed in Aurka depleted oocytes. Next, we found that at least one of the signal pathways at chromosomes is necessary...

Savčí oocyty, obzvláště lidské, jsou náchylné na chyby v segregaci chromozomů a vznik aneuploidií, nejčastěji v prvním meiotickém dělení. V důsledku těchto defektů dochází po oplození ke vzniku aneuploidních embryí, což může vést ke vzniku vrozených vad a až neplodnosti. Výstavba dělícího vřeténka v prvním meiotickém dělení u savčích oocytů je kritickým okamžikem pro zachování integrity genomu oocytu. U savčích oocytů je výstavba dělícího vřeténka řízena acentriolárními mikrotubuly-organizujícími centry a samotným chromatinem skrze Aurora kinázy a gradient Ran-GTP. Kromě rodiny Aurora kináz se výstavby dělícího vřeténka účastní další kinázy, jako je Polo-like kináza 1 (PLK1). V této diplomové práci jsme se zaměřili na výzkum možné spolupráce Aurora kináz s PLK1 a signalizací proteinu Ran. Pomocí Western blotu jsme detekovali fosforylované formy Aurora kináz po farmakologické inhibici PLK1 nebo Ran-GTP signalizace. Naše výsledky ukazují, že inhibice PLK1 signifikantně snižuje množství fosforylované Aurora kinázy A (AURKA), ale významně nesnižuje množství fosforylované Aurora kinázy B a Aurora kinázy C. Inhibice Ran-GTP signalizace nesnižuje množství fosforylovaných Aurora kináz. Pomocí mikroskopie živých buněk jsme ukázali, že nadměrnou expresí PLK1 dochází k částečnému zvrácení fenotypu oocytů s...