Role of MAPK in regulation of cytoplasmic polyadenylation during meiotic maturation of mammalian oocytes

Abstract

V průběhu meiotického zrání savčích oocytů neprobíhá transkripce a exprese genů je proto řízena na úrovni translace. Jedním z dobře prozkoumaných mechanismů, které se podílí na regulaci translace maternálních mRNA v oocytech, je cytoplazmatická polyadenylace. Ta je zahájena aktivační fosforylací proteinu, který se váže na cytoplazmatický polyadenylační element (CPEB protein, z ang. cytoplasmic polyadenylation binding protein). Cílem této práce je zjistit, jakou roli hraje mitogenem aktivovaná proteinkináza (MAPK) v regulaci cytoplazmatické polyadenylace zprostředkované CPEB proteinem ve zrajících myších a prasečích oocytech. Za tímto účelem byla aktivita MAPK inhibována specifickým inhibitorem (GDC-0994) a byl zkoumán efekt této inhibice na polyadenylaci mRNA pro cyklin B1. V myších oocytech neovlivnila inhibice MAPK ani polyadenylaci, ani translaci mRNA pro cyklin B1, z čehož vyplývá, že se MAPK pravděpodobně nepodílí na regulaci cytoplazmatické polyadenylace v tomto živočišném druhu. Na základě výsledků experimentů provedených na prasečích oocytech nelze vyloučit ani potvrdit případnou úlohu MAPK v regulaci cytoplazmatické polyadenylace. Klíčová slova: cytoplazmatická polyadenylace, myší oocyt, prasečí oocyt, mitogenem aktivovaná proteinkináza (MAPK), cyklin B1, inhibitor GDC-0994

Mammalian oocytes undergoing meiotic maturation are transcriptionally silent and gene expression is therefore regulated at the level of translation. One of the well established mechanisms employed in translational regulation of maternal mRNAs in oocytes is cytoplasmic polyadenylation. This process is generally controlled by phosphorylation and activation of cytoplasmic polyadenylation element binding protein (CPEB). The aim of this thesis is to determine the role of mitogen-activated protein kinase (MAPK) in regulation of CPEB-mediated cytoplasmic polyadenylation in maturing mouse and porcine oocytes. For this purpose, MAPK activity was inhibited using its specific inhibitor, GDC-0994 and the effect of MAPK inhibition on cyclin B1 mRNA polyadenylation was monitored. In mouse oocytes, MAPK inhibition impaired neither cyclin B1 mRNA polyadenylation nor its translation and MAPK is thus unlikely to be involved in regulation of cytoplasmic polyadenylation in this species. Based on the results of experiments performed using porcine oocytes, the possible role of MAPK in CPEB-mediated cytoplasmic polyadenylation can neither be confirmed nor ruled out. Keywords: cytoplasmic polyadenylation, mouse oocyte, porcine oocyte, mitogen-activated protein kinase (MAPK), cyclin B1, GDC-0994 inhibitor