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1. Mathematical modeling of adipocyte size distributions: identifiability and parameter estimation from rat data

Author: Giacobbi, Anne-Sophie, Meyer, Leo, Ribot, Magali, Yvinec, Romain, Soula, Hedi, Audebert, Chloe, Mathematical Modeling in Biology [LCQB] (LCQB-MMB), Biologie Computationnelle et Quantitative = Laboratory of Computational and Quantitative Biology (LCQB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Denis Poisson (IDP), Université d'Orléans (UO)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Nutrition et obésités: approches systémiques (UMR-S 1269) (Nutriomics), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), and ANR-20-CE45-0003,MATIDY,Modèles mathématiques de la dynamique du tissu adipeux(2020)
Subjects: adipocyte size distribution, partial differential equation, [SDV]Life Sciences [q-bio], [MATH]Mathematics [math], parameter estimation, parameter identifiability
Abstract: International audience; Fat cells, called adipocytes, are designed to regulate energy homeostasis by storing energy in the form of lipids. Adipocyte size distribution is assumed to play a role in the development of obesity-related diseases. This population of cells that do not have a characteristic size, indeed a bimodal size distribution is observed in adipose tissue. We propose a model based on a partial differential equation to describe adipocyte size distribution. The model includes a description of the lipid fluxes and the cell size fluctuations and using a formulation of a stationary solution fast computation of bimodal distribution is achieved. We investigate the parameter identifiability and estimate parameter values with CMA-ES algorithm. We first validate the procedure on synthetic data, then we estimate parameter values with experimental data of 32 rats. We discuss the estimated parameter values and their variability within the population, as well as the relation between estimated values and their biological significance. Finally, a sensitivity analysis is performed to specify the influence of parameters on 1 cell size distribution and explain the differences between the model and the measurements. The proposed framework enables the characterization of adipocyte size distribution with four parameters and can be easily adapted to measurements of cell size distribution in different health conditions.
Published: 2023

2. Long-time asymptotic of the Lifshitz-Slyozov equation with nucleation

Author: Calvo, Juan, Hingant, Erwan, Yvinec, Romain, Universidad de Granada = University of Granada (UGR), Laboratoire Amiénois de Mathématique Fondamentale et Appliquée - UMR CNRS 7352 (LAMFA), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MINECO-Feder (grantRTI2018-098850-B-I00), Junta de Andalucía (grants PY18-RT-2422 and A-FQM-311-UGR18), ECOS-Sud project n. C20E03 (France –Chile), and Inria Associated team ANACONDA
Subjects: Mathematics - Analysis of PDEs, Nucleation theory, FOS: Mathematics, [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], Long-time behavior, Lifshitz-Slyozov equation, Entropy functional, Analysis of PDEs (math.AP)
Abstract: We consider the Lifshitz-Slyozov model with inflow boundary conditions of nucleation type. We show that for a collection of representative rate functions the size distributions approach degenerate states concentrated at zero size for sufficiently large times. The proof relies on monotonicity properties of some quantities associated to an entropy functional. Moreover, we give numerical evidence on the fact that the convergence rate to the goal state is algebraic in time. Besides their mathematical interest, these results can be relevant for the interpretation of experimental data.
Published: 2023

3. SOME REMARKS ABOUT THE WELL-POSEDNESS OF LIFSHITZ-SLYOZOV'S EQUATIONS WITH NUCLEATION KINETICS

Author: Calvo, Juan, Hingant, Erwan, Yvinec, Romain, Universidad de Granada = University of Granada (UGR), Laboratoire Amiénois de Mathématique Fondamentale et Appliquée - UMR CNRS 7352 (LAMFA), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP]
Abstract: The Lifshitz-Slyozov model is a nonlocal transport equation that can describe certain types of phase transitions in terms of the temporal evolution of a mixture of monomers and aggregates. Most applications of this model so far do not require boundary conditions. However, there is a recent interest in situations where a boundary condition might be needed-e.g. in the context of protein polymerization phenomena. Actually the boundary condition may change dynamically in time, depending on an activation threshold for the monomer concentration. This new setting poses a number of mathematical difficulties for which the existing literature is scarce. In this contribution we construct examples of solutions for which the boundary condition becomes activated (resp. deactivated) dynamically in time; we also discuss how to approach the well-posedness problem for such situations.
Published: 2023

4. A Lifschitz-Slyozov type model for adipocyte size dynamics : limit from Becker-Döring system and numerical simulation

Author: Meyer, Léo, Ribot, Magali, Yvinec, Romain, Institut Denis Poisson (IDP), Université d'Orléans (UO)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP]
Abstract: Biological data show that the size distribution of adipose cells follows a bimodal distribution. In this work, we introduce a Lifshitz-Slyozov type model, based on a transport partial differential equation, for the dynamics of the size distribution of adipose cells. We prove a new convergence result from the related Becker-Döring model, a system composed of several ordinary differential equations, toward mild solutions of the Lifshitz-Slyozov model using distribution tail techniques. Then, this result allows us to propose a new advective-diffusive model, the second-order diffusive Lifshitz-Slyozov model, which is expected to better fit the experimental data. Numerical simulations of the solutions to the diffusive Lifshitz-Slyozov model are performed using a well-balanced scheme and compared to solutions to the transport model. Those simulations show that both bimodal and unimodal profiles can be reached asymptotically depending on several parameters. We put in evidence that the asymptotic profile for the second-order system does not depend on initial conditions, unlike for the transport Lifshitz-Slyozov model.
Published: 2023

5. Modeling compartmentalization within intracellular signaling pathway

Author: Alamichel, Claire, Calvo, Juan, Hingant, Erwan, Latrach, Saoussen, Quiblier, Nathan, Yvinec, Romain, Laboratoire de Mathématiques et Modélisation d'Evry (LaMME), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-ENSIIE-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Universidad de Granada = University of Granada (UGR), Laboratoire Amiénois de Mathématique Fondamentale et Appliquée - UMR CNRS 7352 (LAMFA), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sorbonne Paris Nord, La pharmacologie des neurones et des astrocytes à l’aide des sciences du numérique (AISTROSIGHT), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] (CHLS), Hospices Civils de Lyon (HCL)-Hospices Civils de Lyon (HCL)- Theranexus [Lyon]-Inria Lyon, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and ANR-11-IDEX-0003,IPS,Idex Paris-Saclay(2011)
Subjects: Mathematics - Analysis of PDEs, FOS: Mathematics, [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], [SDV.BBM.MN]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular Networks [q-bio.MN], Analysis of PDEs (math.AP)
Abstract: We present a new modeling approach for G protein coupled receptors signaling systems, that take into account the compartmentalization of receptors and their effectors, both at plasma membrane and in dynamic intra-cellular vesicles called endosomes. The first building block of the model is about compartment dynamics. It takes into account creation of de-novo endosomes, i.e. endocytosis, recycling of endosomes back to plasma membrane, degradation through transfer into lysosomes as well as endosomes fusion through coagulation dynamics. The second building block is biochemical reactions into each compartments and the transfer of molecules between the dynamical compartments. In this work, we prove sufficient conditions to obtain exponentially ergodicity for the size distribution of intracellular compartments. We futher design a finite volume scheme to simulate our model and show two application cases for receptor trafficking and spatially biased second effector signaling.
Published: 2023
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6. An overview of deep learning applications in precocious puberty and thyroid dysfunction

Author: Misbah Razzaq, Frédérique Clément, Romain Yvinec, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: thyroid dysfunction, Endocrinology, Diabetes and Metabolism, Thyroid Gland, Puberty, Precocious, deep learning, artificial intelligence, supervised learning, Hormones, precocious puberty, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], endocrinology, Humans, imbalanced data, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology
Abstract: International audience; In the last decade, deep learning methods have garnered a great deal of attention in endocrinology research. In this article, we provide a summary of current deep learning applications in endocrine disorders caused by either precocious onset of adult hormone or abnormal amount of hormone production. To give access to the broader audience, we start with a gentle introduction to deep learning and its most commonly used architectures, and then we focus on the research trends of deep learning applications in thyroid dysfunction classification and precocious puberty diagnosis. We highlight the strengths and weaknesses of various approaches and discuss potential solutions to different challenges. We also go through the practical considerations useful for choosing (and building) the deep learning model, as well as for understanding the thought process behind different decisions made by these models. Finally, we give concluding remarks and future directions.
Published: 2022

7. TNB-738, a biparatopic antibody, boosts intracellular NAD+ by inhibiting CD38 ecto-enzyme activity

Author: Harshad S. Ugamraj, Kevin Dang, Laure-Hélène Ouisse, Benjamin Buelow, Eduardo N. Chini, Giulia Castello, James Allison, Starlynn C Clarke, Laura M. Davison, Roland Buelow, Rong Deng, Suhasini Iyer, Ute Schellenberger, Sankar N. Manika, Shipra Bijpuria, Astrid Musnier, Anne Poupon, Maria Cristina Cuturi, Wim van Schooten, Pranjali Dalvi, Amgen Inc., Mayo Clinic [Jacksonville], State University of New York [Buffalo], MAbSilico SAS, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Recherche en Transplantation et Immunologie - Center for Research in Transplantation and Translational Immunology (U1064 Inserm - CR2TI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Nantes Université - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (Nantes Univ - UFR MEDECINE), Nantes Université - pôle Santé, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Santé, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), We acknowledge the IBISA MicroPICell facility (Biogenouest), a member of the National Infrastructure France-Bioimaging supported by the French National Research Agency (ANR-10-INBS-04)., and ANR-10-INBS-0004,France-BioImaging,Développment d'une infrastructure française distribuée coordonnée(2010)
Subjects: Niacinamide, Adenosine Diphosphate Ribose, Cyclic ADP-Ribose, [SDV]Life Sciences [q-bio], Ribose, Immunology, CHO Cells, NAD, Cricetulus, Cricetinae, Immunoglobulin G, Leukocytes, Mononuclear, Immunology and Allergy, Animals, Humans, Sirtuins, CD38, NADP, Nicotinamide Mononucleotide
Abstract: International audience; Cluster of differentiation 38 (CD38) is an ecto-enzyme expressed primarily on immune cells that metabolizes nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) to adenosine diphosphate ribose or cyclic ADP-ribose and nicotinamide. Other substrates of CD38 include nicotinamide adenine dinucleotide phosphate and nicotinamide mononucleotide, a critical NAD+ precursor in the salvage pathway. NAD+ is an important coenzyme involved in several metabolic pathways and is a required cofactor for the function of sirtuins (SIRTs) and poly (adenosine diphosphate-ribose) polymerases. Declines in NAD+ levels are associated with metabolic and inflammatory diseases, aging, and neurodegenerative disorders. To inhibit CD38 enzyme activity and boost NAD+ levels, we developed TNB-738, an anti-CD38 biparatopic antibody that pairs two non-competing heavy chain-only antibodies in a bispecific format. By simultaneously binding two distinct epitopes on CD38, TNB-738 potently inhibited its enzymatic activity, which in turn boosted intracellular NAD+ levels and SIRT activities. Due to its silenced IgG4 Fc, TNB-738 did not deplete CD38-expressing cells, in contrast to the clinically available anti-CD38 antibodies, daratumumab, and isatuximab. TNB-738 offers numerous advantages compared to other NAD-boosting therapeutics, including small molecules, and supplements, due to its long half-life, specificity, safety profile, and activity. Overall, TNB-738 represents a novel treatment with broad therapeutic potential for metabolic and inflammatory diseases associated with NAD+ deficiencies.
Published: 2022

8. The RanBP2/RanGAP1-SUMO complex gates β-arrestin2 nuclear entry to regulate the Mdm2-p53 signaling axis

Author: Stephane Angers, Kusumika Saha, Jane E. Findlay, Evelyne Lima-Fernandes, Michel Bouvier, Justine S. Paradis, Stefano Marullo, Cédric Auffray, George S. Baillie, Hervé Enslen, Mark G.H. Scott, Alessia Zamborlini, Anne Poupon, Elodie Blondel-Tepaz, Badr Sokrat, Milena Kosic, Louis Gaboury, Marie Leverve, Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Université de Montréal (UdeM), University of Toronto, Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CEA- Saclay (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Glasgow, ANR-11-LABX-0071,WHO AM I,Determinants de l'Identité : de la molécule à l'individu(2011), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), SCOTT, Mark, Determinants de l'Identité : de la molécule à l'individu - - WHO AM I2011 - ANR-11-LABX-0071 - LABX - VALID, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: 0301 basic medicine, Scaffold protein, Cancer Research, [SDV]Life Sciences [q-bio], SUMO-1 Protein, SUMO protein, Biology, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Cell Line, Tumor, Neoplasms, Genetics, Humans, Nuclear pore, Nuclear export signal, Molecular Biology, Cytoskeleton, Cell Nucleus, Nuclear Export Signals, GTPase-Activating Proteins, Sumoylation, Proto-Oncogene Proteins c-mdm2, beta-Arrestin 2, Cell biology, [SDV] Life Sciences [q-bio], enzymes and coenzymes (carbohydrates), 030104 developmental biology, Nucleocytoplasmic Transport, Cytoplasm, 030220 oncology & carcinogenesis, Mutation, RANBP2, Tumor Suppressor Protein p53, Nuclear transport, Signal Transduction
Abstract: International audience; Mdm2 antagonizes the tumor suppressor p53. Targeting the Mdm2-p53 interaction represents an attractive approach for the treatment of cancers with functional p53. Investigating mechanisms underlying Mdm2-p53 regulation is therefore important. The scaffold protein β-arrestin2 (β-arr2) regulates tumor suppressor p53 by counteracting Mdm2. β-arr2 nucleocytoplasmic shuttling displaces Mdm2 from the nucleus to the cytoplasm resulting in enhanced p53 signaling. β-arr2 is constitutively exported from the nucleus, via a nuclear export signal, but mechanisms regulating its nuclear entry are not completely elucidated. β-arr2 can be SUMOylated, but no information is available on how SUMO may regulate β-arr2 nucleocytoplasmic shuttling. While we found β-arr2 SUMOylation to be dispensable for nuclear import, we identified a non-covalent interaction between SUMO and β-arr2, via a SUMO interaction motif (SIM), that is required for β-arr2 cytonuclear trafficking. This SIM promotes association of β-arr2 with the multimolecular RanBP2/RanGAP1-SUMO nucleocytoplasmic transport hub that resides on the cytoplasmic filaments of the nuclear pore complex. Depletion of RanBP2/RanGAP1-SUMO levels result in defective β-arr2 nuclear entry. Mutation of the SIM inhibits β-arr2 nuclear import, its ability to delocalize Mdm2 from the nucleus to the cytoplasm and enhanced p53 signaling in lung and breast tumor cell lines. Thus, a β-arr2 SIM nuclear entry checkpoint, coupled with active β-arr2 nuclear export, regulates its cytonuclear trafficking function to control the Mdm2-p53 signaling axis.
Published: 2021

9. In vitro effects of the endocrine disruptor p,p′DDT on human choriogonadotropin/luteinizing hormone receptor signalling

Author: L. Gourdin, Patrice Rodien, Daniel Henrion, Mohammed Akli Ayoub, Mathilde Munier, Valentine Suteau, Eric Reiter, Physiopathologie Cardiovasculaire et Mitochondriale (MITOVASC), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Hospitalier Universitaire d'Angers (CHU Angers), PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), United Arab Emirates University (UAEU), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), MitoVasc - Physiopathologie Cardiovasculaire et Mitochondriale (MITOVASC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: 0301 basic medicine, endocrine system, medicine.medical_specialty, Allosteric modulator, Endocrine disrupting chemical, [SDV]Life Sciences [q-bio], Health, Toxicology and Mutagenesis, 010501 environmental sciences, Toxicology, 01 natural sciences, DDT, 03 medical and health sciences, Internal medicine, parasitic diseases, medicine, Secretion, HCG/LHR signaling, reproductive and urinary physiology, 0105 earth and related environmental sciences, Chemistry, Chinese hamster ovary cell, luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor, General Medicine, Progesterone secretion, In vitro, 3. Good health, 030104 developmental biology, Endocrinology, Steroidogenesis, Endocrine disruptor, Luteinizing hormone, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists
Abstract: International audience; Dichlorodiphenyltrichloroethane (p,p ' DDT) is an endocrine-disrupting chemical (EDC). Several studies showed an association between p,p ' DDT exposure and reprotoxic effects. We showed that p,p ' DDT was a positive allosteric modulator of human follitropin receptor (FSHR). In contrast, we demonstrated that p,p ' DDT decreased the cyclic AMP (cAMP) production induced by human choriogonadotropin (hCG). This study evaluated further the effects of p,p ' DDT on Gs-, beta-arrestin 2- and steroidogenesis pathways induced by hCG or luteinizing hormone (LH). We used Chinese hamster ovary cells line stably expressing hCG/LHR. The effects of 10-100 mu M p,p ' DDT on cAMP production and on beta-arrestin 2 recruitment were measured using bioluminescence and time-resolved resonance energy transfer technology. The impact of 100 mu M of p,p ' DDT on steroid secretion was analysed in murine Leydig tumor cell line (mLTC-1). In cAMP assays, 100 mu M p,p ' DDT increased the EC50 by more than 300% and reduced the maximum response of the hCG/LHR to hCG and hLH by 30%. This inhibitory effect was also found in human granulosa cells line and in mLTC-1 cells. Likewise, 100 mu M p,p ' DDT decreased the hCG- and hLH-promoted beta-arrestin 2 recruitment down to 14.2 and 26.6%, respectively. Moreover, 100 mu M p,p ' DDT decreased by 30 and 47% the progesterone secretion induced by hCG or hLH, respectively, without affecting testosterone secretion. This negative effect of p,p'DDT was independent of cytotoxicity. p,p ' DDT acted as a negative allosteric modulator of the hCG/LHR signalling. This emphasizes the importance of analyzing all receptor-downstream pathways to fully understand the deleterious effects of EDC on human health.
Published: 2021

10. Serodolin, a β-arrestin–biased ligand of 5-HT 7 receptor, attenuates pain-related behaviors

Author: Chayma El Khamlichi, Flora Reverchon, Nadège Hervouet-Coste, Elodie Robin, Nicolas Chopin, Emmanuel Deau, Fahima Madouri, Cyril Guimpied, Cyril Colas, Arnaud Menuet, Asuka Inoue, Andrzej J. Bojarski, Gérald Guillaumet, Franck Suzenet, Eric Reiter, Séverine Morisset-Lopez, Centre de biophysique moléculaire (CBM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Organique et Analytique (ICOA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Immunologie et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires (INEM), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tohoku University [Sendai], Polish Academy of Sciences (PAN), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-10-LABX-0053,MAbImprove,Optimization of therapeutic monoclonal antibodies development Better antibodies, better developed AND better used(2010), ANR-11-LABX-0029,SYNORG,Synthèse Organique : des molécules au vivant(2011), ANR-11-LABX-0018,IRON,Radiopharmaceutiques Innovants en Oncologie et Neurologie(2011), Reiter, Eric, Laboratoires d'excellence - Optimization of therapeutic monoclonal antibodies development Better antibodies, better developed AND better used - - MAbImprove2010 - ANR-10-LABX-0053 - LABX - VALID, Synthèse Organique : des molécules au vivant - - SYNORG2011 - ANR-11-LABX-0029 - LABX - VALID, and Radiopharmaceutiques Innovants en Oncologie et Neurologie - - IRON2011 - ANR-11-LABX-0018 - LABX - VALID
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], Multidisciplinary, GPCR, biased ligands, [SDV]Life Sciences [q-bio], 5-HT7 receptor, analgesia, serotonin
Abstract: Significance Transmembrane signaling through G protein–coupled receptors (GPCRs), originally described as requiring coupling to intracellular G proteins, also uses G protein–independent pathways through β-arrestin recruitment. Biased ligands, by favoring one of the multiple bioactive conformations of GPCRs, allow selective signaling through either of these pathways. Here, we identified Serodolin as the first β-arrestin–biased agonist of the serotonin 5-HT 7 receptor. This new ligand, while acting as an inverse agonist on G s signaling, selectively induces ERK activation in a β-arrestin–dependent way. Importantly, we report that Serodolin decreases pain intensity caused by thermal, mechanical, or inflammatory stimuli. Our findings suggest that targeting the 5-HT 7 R with β-arrestin–biased ligand could be a valid alternative strategy to the use of opioids for the relief of pain.
Published: 2022

11. Transducer Cascades for Biological Literature-Based Discovery

Author: Denis Maurel, Sandy Chéry, Nicole Bidoit, Philippe Chatalic, Aziza Filali, Christine Froidevaux, Anne Poupon, Bases de données et traitement des langues naturelles (BDTLN), Laboratoire d'Informatique Fondamentale et Appliquée de Tours (LIFAT), Université de Tours (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numérique (LISN), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and ANR-18-CE45-0003,ABLISS,Construction automatique de systèmes de signalisation à partir de la littérature(2018)
Subjects: [INFO.INFO-TT]Computer Science [cs]/Document and Text Processing, literature-based discovery, Finite State Methods, transducer cascades, Unitex, database design, automated deductive reasoning, Information Systems
Abstract: International audience; G protein-coupled receptors (GPCRs) control the response of cells to many signals, and as such, are involved in most cellular processes. As membrane receptors, they are accessible at the surface of the cell. GPCRs are also the largest family of membrane receptors, with more than 800 representatives in mammal genomes. For this reason, they are ideal targets for drugs. Although about one third of approved drugs target GPCRs, only about 16% of GPCRs are targeted by drugs. One of the difficulties comes from the lack of knowledge on the intra-cellular events triggered by these molecules. In the last two decades, scientists have started mapping the signaling networks triggered by GPCRs. However, it soon appeared that the system is very complex, which led to the publication of more than 320,000 scientific papers. Clearly, a human cannot take into account such massive sources of information. These papers represent a mine of information about both ontological knowledge and experimental results related to GPCRs, which have to be exploited in order to build signaling networks. The ABLISS project aims at the automatic building of GPCRs networks using automated deductive reasoning, allowing to integrate all available data. Therefore, we processed the automatic extraction of network information from the literature using Natural Language Processing (NLP). We mainly focused on the experimental results about GPCRs reported in the scientific papers, as so far there is no source gathering all these experimental results. We designed a relational database in order to make them available to the scientific community later. After introducing the more general objectives of the ABLISS project, we describe the formalism in detail. We then explain the NLP program using the finite state methods (Unitex graph cascades) we implemented and discuss the extracted facts obtained. Finally, we present the design of the relational database that stores the facts extracted from the selected papers.
Published: 2022
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12. A Novel Mutation in the FSH Receptor (I423T) Affecting Receptor Activation and Leading to Primary Ovarian Failure

Author: Teresa Zariñán, Rubén Gutiérrez-Sagal, Eduardo Jardón-Valadez, José L. Maravillas-Montero, Alfredo Ulloa-Aguirre, Julio Mayorga, Ma-del-Carmen Cravioto, Iván Martínez-Luis, Eric Reiter, Nancy R. Mejía-Domínguez, Omar G Yacini-Torres, Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán - National Institute of Medical Science and Nutrition Salvador Zubiran [Mexico], Universidad Autónoma Metropolitana [Mexico] (UAM), Universidad Autonoma Metropolitana, Unidad Cuajimalpa, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: Adult, Models, Molecular, Threonine, 0301 basic medicine, endocrine system, medicine.medical_specialty, Inactivating mutations, [SDV]Life Sciences [q-bio], Endocrinology, Diabetes and Metabolism, Receptor expression, Clinical Biochemistry, Mutant, Mutation, Missense, 030209 endocrinology & metabolism, Primary Ovarian Insufficiency, Biology, Biochemistry, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, Endocrinology, Loss of Function Mutation, Internal medicine, medicine, Humans, Missense mutation, Family, Cyclic adenosine monophosphate, Isoleucine, Protein kinase A signaling, Follicle-stimulating hormone, Receptor, Amenorrhea, Follicle-stimulating hormone receptor, Biochemistry (medical), Primary ovarian failure, Pedigree, Cell biology, HEK293 Cells, 030104 developmental biology, Amino Acid Substitution, chemistry, Hormone receptor, Receptors, FSH, Female, Follicle Stimulating Hormone, Gonadotropins
Abstract: Context Follicle-stimulating hormone (FSH) plays an essential role in gonadal function. Loss-of-function mutations in the follicle-stimulating hormone receptor (FSHR) are an infrequent cause of primary ovarian failure. Objective To analyze the molecular physiopathogenesis of a novel mutation in the FSHR identified in a woman with primary ovarian failure, employing in vitro and in silico approaches, and to compare the features of this dysfunctional receptor with those shown by the trafficking-defective D408Y FSHR mutant. Methods Sanger sequencing of the FSHR cDNA was applied to identify the novel mutation. FSH-stimulated cyclic adenosine monophosphate (cAMP) production, ERK1/2 phosphorylation, and desensitization were tested in HEK293 cells. Receptor expression was analyzed by immunoblotting, receptor-binding assays, and flow cytometry. Molecular dynamics simulations were performed to determine the in silico behavior of the mutant FSHRs. Results A novel missense mutation (I423T) in the second transmembrane domain of the FSHR was identified in a woman with normal pubertal development but primary amenorrhea. The I423T mutation slightly impaired plasma membrane expression of the mature form of the receptor and severely impacted on cAMP/protein kinase A signaling but much less on β-arrestin-dependent ERK1/2 phosphorylation. Meanwhile, the D408Y mutation severely affected membrane expression, with most of the FSH receptor located intracellularly, and both signal readouts tested. Molecular dynamics simulations revealed important functional disruptions in both mutant FSHRs, mainly the loss of interhelical connectivity in the D408Y FSHR. Conclusions Concurrently, these data indicate that conformational differences during the inactive and active states account for the distinct expression levels, differential signaling, and phenotypic expression of the I423T and D408Y mutant FSHRs.
Published: 2020

13. Stochastic Becker-Döring model: large population and large time results for phase transition phenomena

Author: Yvinec, Romain, Yvinec, Romain, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR]
Abstract: International audience; We present results on a stochastic version of a well-known kinetic nucleation model for phase transition phenomena. In the Becker-Döring model, aggregates grow or shrink by addition or removal of one-by-one particle at a time. Under certain conditions, very large aggregates emerge and are interpreted as a phase transition. We study stationary and quasi-stationary properties of the stochastic Becker-Döring model in the limit of infinite total number of particles, and compare with results from the deterministic nucleation theory. Our findings are largely inspired from recent results from stochastic chemical reaction network theory.
Published: 2022

14. Nonlinear compartmental modeling to monitor ovarian follicle population dynamics on the whole lifespan

Author: Ballif, Guillaume, Clément, Frédérique, Yvinec, Romain, Ballif, Guillaume, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and We wish to thank Gleb Pogudin for helpful discussions and counsels on the theoretical identifiability analysis. FC and RY acknowledge support from ANSES, PNR EST 2020, project GINFIZ (Anses 2020/01/133), as well as from INRAE, project IMMO (metaprogram DIGIT-BIO) and ANR project OVOPAUSE (AAPG 2022).
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], Model predictions, Parameter estimation, Reproductive biology, [SDV.BDLR]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology, Model comparison, Compartmental model, [SDV.BDLR] Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology
Abstract: In this work, we introduce an ODE-based compartmental model of ovarian follicle development all along lifespan. The model monitors the changes in the follicle numbers in different maturation stages with aging. Ovarian follicles may either move forward to the next compartment (unidirectional migration) or degenerate and disappear (death). The migration from the first follicle compartment corresponds to the activation of quiescent follicles, which is responsible for the progressive exhaustion of the follicle reserve (ovarian aging) until cessation of reproductive activity. The model consists of a datadriven layer embedded into a more comprehensive, knowledge-driven layer encompassing the earliest events in follicle development. The data-driven layer is designed according to the most densely sampled experimental dataset available on follicle numbers in the mouse. Its salient feature is the nonlinear formulation of the activation rate, whose formulation includes a feedback term from growing follicles. The knowledge-based, coating layer accounts for cutting-edge studies on the initiation of follicle development around birth. Its salient feature is the coexistence of two follicle subpopulations of different embryonic origins. We then setup a complete estimation strategy, including the study of theoretical identifiability, the elaboration of a relevant optimization criterion combining different sources of data (the initial dataset on follicle numbers, together with data in conditions of perturbed activation, and data discriminating the subpopulations) with appropriate error models, and a model selection step. We finally illustrate the model potential for experimental design (suggestion of targeted new data acquisition) and in silico experiments.
Published: 2022

15. Averaging of a stochastic slow-fast model for population dynamics: application to the development of ovarian follicles

Author: Guillaume Ballif, Frédérique Clément, Romain Yvinec, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], Foster-Lyapunov criterion, Applied Mathematics, [SDV]Life Sciences [q-bio], Stochastic coupling techniques, Reproductive biology, Nested algorithm, [MATH]Mathematics [math], Singular perturbations, Continuous time Markov chain
Abstract: Accepté dans SIAM Journal on Applied Mathematics; We analyze a birth, migration and death stochastic process modeling the dynamics of a finite population, in which individuals transit unidirectionally across successive compartments. The model is formulated as a continuous-time Markov chain, whose transition matrix involves multiscale effects; the whole (or part of the) population affects the rates of individual birth, migration and death events. Using the slow-fast property of the model, we prove the existence and uniqueness of the limit model in the framework of stochastic singular perturbations. The derivation of the limit model is based on compactness and coupling arguments. The uniqueness is handled by applying the ergodicity theory and studying a dedicated Poisson equation. The limit model consists of an ordinary-differential equation ruling the dynamics of the first (slow) compartment, coupled with a quasi-stationary distribution in the remaining (fast) compartments, which averages the contribution of the fast component of the Markov chain on the slow one. We illustrate numerically the convergence, and highlight the relevance of dealing with nonlinear event rates for our application in reproductive biology. The numerical simulations involve a simple integration scheme for the deterministic part, coupled with the nested algorithm to sample the quasi-stationary distribution.
Published: 2021

16. Spatial bias in cAMP generation determines biological responses to PTH type 1 receptor activation

Author: Fei Fang, Karina A. Peña, Wenhan Chang, Shi Liu, Zhiqiang Cheng, Ivet Bahar, Thomas J. Gardella, Saifei Lei, Christian Santa Maria, Samuel H. Gellman, Nicholas Szeto, Alex D. White, Lisa J. Clark, Jean-Pierre Vilardaga, Ieva Sutkeviciute, Kunhong Xiao, Ji Young Lee, Frederic Jean-Alphonse, Chia-Ling Tu, University of Pittsburgh School of Medicine, Pennsylvania Commonwealth System of Higher Education (PCSHE), University of California [San Francisco] (UCSF), University of California, University of Wisconsin-Madison, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Harvard Medical School [Boston] (HMS), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: endocrine system, medicine.medical_specialty, 1.1 Normal biological development and functioning, Parathyroid hormone, Biochemistry, [SDV.BDLR.RS]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology/Sexual reproduction, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Underpinning research, Internal medicine, Receptors, [SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], Vitamin D and neurology, medicine, Cyclic AMP, Receptor, Molecular Biology, 030304 developmental biology, G protein-coupled receptor, Spatial bias, 0303 health sciences, Chemistry, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.BBM.MN]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular Networks [q-bio.MN], Cell Biology, Endocrinology, Parathyroid Hormone, [SDV.SP.PHARMA]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology, Receptors, Parathyroid Hormone, Biochemistry and Cell Biology, Receptor activation, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, 030217 neurology & neurosurgery, Homeostasis
Abstract: International audience; The parathyroid hormone (PTH) type 1 receptor (PTHR) is a class B G protein–coupled receptor (GPCR) that regulates mineral ion, vitamin D, and bone homeostasis. Activation of the PTHR by PTH induces both transient cell surface and sustained endosomal cAMP production. To address whether the spatial (location) or temporal (duration) dimension of PTHR-induced cAMP encodes distinct biological outcomes, we engineered a biased PTHR ligand (PTH7d) that elicits cAMP production at the plasma membrane but not at endosomes. PTH7d stabilized a unique active PTHR conformation that mediated sustained cAMP signaling at the plasma membrane due to impaired β-arrestin coupling to the receptor. Experiments in cells and mice revealed that sustained cAMP production by cell surface PTHR failed to mimic the pharmacological effects of sustained endosomal cAMP production on the abundance of the rate-limiting hydroxylase catalyzing the formation of active vitamin D, as well as increases in circulating active vitamin D and Ca2+ and in bone formation in mice. Thus, similar amounts of cAMP generated by PTHR for similar lengths of time in different cellular locations, plasma membrane and endosomes, mediate distinct physiological responses. These results unveil subcellular signaling location as a means to achieve specificity in PTHR-mediated biological outcomes and raise the prospect of rational drug design based upon spatiotemporal manipulation of GPCR signaling.
Published: 2021

17. Pharmacological Characterization of Low Molecular Weight Biased Agonists at the Follicle Stimulating Hormone Receptor

Author: De Pascali, Francesco, Ayoub, Mohammed, Benevelli, Riccardo, Sposini, Silvia, Lehoux, Jordan, Gallay, Nathalie, Raynaud, Pauline, Landomiel, Flavie, Jean-Alphonse, Frédéric, Gauthier, Christophe, Pellissier, Lucie P., Crepieux, Pascale, Poupon, Anne, Inoue, Asuka, Joubert, Nicolas, Viaud-Massuard, Marie-Claude, Casarini, Livio, Simoni, Manuela, Hanyaloglu, Aylin, Nataraja, Selva, Yu, Henry, Palmer, Stephen, Yvinec, Romain, Reiter, Eric, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), United Arab Emirates University (UAEU), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE), Imperial College London, Groupe innovation et ciblage cellulaire (GICC), EA 7501 [2018-...] (GICC EA 7501), Université de Tours, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Tohoku University [Sendai], TocopheRx Inc, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Université de Tours (UT), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: QH301-705.5, Operational model, Allosteric ligands, [SDV.BDLR]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology, allosteric ligands, beta-Arrestin 2, Article, GTP-Binding Protein alpha Subunits, Chemistry, Kinetics, Biased signaling, HEK293 Cells, FSHR, system bias, [SDV.SP.PHARMA]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology, Cyclic AMP, Humans, Receptors, FSH, Biology (General), Extracellular Signal-Regulated MAP Kinases, QD1-999, operational model, System bias, biased signaling
Abstract: International audience; Follicle-stimulating hormone receptor (FSHR) plays a key role in reproduction through the activation of multiple signaling pathways. Low molecular weight (LMW) ligands composed of biased agonist properties are highly valuable tools to decipher complex signaling mechanisms as they allow selective activation of discrete signaling cascades. However, available LMW FSHR ligands have not been fully characterized yet. In this context, we explored the pharmacological diversity of three benzamide and two thiazolidinone derivatives compared to FSH. Concentration/activity curves were generated for Gαs, Gαq, Gαi, β-arrestin 2 recruitment, and cAMP production, using BRET assays in living cells. ERK phosphorylation was analyzed by Western blotting, and CRE-dependent transcription was assessed using a luciferase reporter assay. All assays were done in either wild-type, Gαs or β-arrestin 1/2 CRISPR knockout HEK293 cells. Bias factors were calculated for each pair of read-outs by using the operational model. Our results show that each ligand presented a discrete pharmacological efficacy compared to FSH, ranging from super-agonist for β-arrestin 2 recruitment to pure Gαs bias. Interestingly, LMW ligands generated kinetic profiles distinct from FSH (i.e., faster, slower or transient, depending on the ligand) and correlated with CRE-dependent transcription. In addition, clear system biases were observed in cells depleted of either Gαs or β-arrestin genes. Such LMW properties are useful pharmacological tools to better dissect the multiple signaling pathways activated by FSHR and assess their relative contributions at the cellular and physio-pathological levels
Published: 2021

18. Reduced FSH and LH action:implications for medically assisted reproduction

Author: Pascale Crépieux, Aylin C. Hanyaloglu, Nick Raine-Fenning, Monica Lispi, Alessandro Conforti, S Kol, D Chuderland, V Rochira, C. Alviggi, Ernesto Bosch, Peter Humaidan, Manuela Simoni, Thomas D'Hooghe, Instituo Valenciano de Infertilitad (IVI), University of Naples Federico II = Università degli studi di Napoli Federico II, Merck KGaA [Darmstadt, Germany], Merck & Co. Inc, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Imperial College London, University of Nottingham, UK (UON), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Elisha Hospital, Azienda Ospedaleria Universitaria di Modena, Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Yale University [New Haven], Aarhus University [Aarhus], Bosch, E, Alviggi, C, Lispi, M, Conforti, A, Hanyaloglu, A C, Chuderland, D, Simoni, M, Raine-Fenning, N, Crépieux, P, Kol, S, Rochira, V, D'Hooghe, T, Humaidan, P, University of Naples Federico II, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: LH, LH / FSH / gonadotropins / LH and FSH deficiency / polymorphisms / recombinant LH / recombinant FSH / hypo-response / ovarian stimulation, Estradiol, Female, Gonadotropins, Humans, Luteinizing Hormone, Reproduction, Follicle Stimulating Hormone, Gonadotropin-Releasing Hormone, Gonadotropin-releasing hormone, recombinant FSH, Follicle-stimulating hormone, 0302 clinical medicine, FSH, media_common, 0303 health sciences, 030219 obstetrics & reproductive medicine, Recombinant LH, Rehabilitation, Obstetrics and Gynecology, [SDV.MHEP.EM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism, ovarian stimulation, medicine.anatomical_structure, Ovarian stimulation, Gonadotropin, Luteinizing hormone, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, Recombinant FSH, medicine.medical_specialty, endocrine system, medicine.drug_class, media_common.quotation_subject, Mini Review, Biology, [SDV.BDLR.RS]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology/Sexual reproduction, 03 medical and health sciences, Anterior pituitary, Hypogonadotropic hypogonadism, Internal medicine, medicine, recombinant LH, Ovarian follicle, Ovulation, 030304 developmental biology, hypo-response, Hypo-response, LH and FSH deficiency, medicine.disease, AcademicSubjects/MED00905, Endocrinology, Reproductive Medicine, polymorphisms, Polymorphisms
Abstract: Luteinizing hormone (LH) and follicle-stimulating hormone (FSH) play complementary roles in follicle development and ovulation via a complex interaction in the hypothalamus, anterior pituitary gland, reproductive organs, and oocytes. Impairment of the production or action of gonadotropins causes relative or absolute LH and FSH deficiency that compromises gametogenesis and gonadal steroid production, thereby reducing fertility. In women, LH and FSH deficiency is a spectrum of conditions with different functional or organic causes that are characterized by low or normal gonadotropin levels and low oestradiol levels. While the causes and effects of reduced LH and FSH production are very well known, the notion of reduced action has received less attention by researchers. Recent evidence shows that molecular characteristics, signalling as well as ageing, and some polymorphisms negatively affect gonadotropin action. These findings have important clinical implications, in particular for medically assisted reproduction in which diminished action determined by the afore-mentioned factors, combined with reduced endogenous gonadotropin production caused by GnRH analogue protocols, may lead to resistance to gonadotropins and, thus, to an unexpected hypo-response to ovarian stimulation. Indeed, the importance of LH and FSH action has been highlighted by the International Committee for Monitoring Assisted Reproduction Technologies (ICMART) in their definition of hypogonadotropic hypogonadism as gonadal failure associated with reduced gametogenesis and gonadal steroid production due to reduced gonadotropin production or action. The aim of this review is to provide an overview of determinants of reduced FSH and LH action that are associated with a reduced response to ovarian stimulation. ispartof: HUMAN REPRODUCTION vol:36 issue:6 pages:1469-1480 ispartof: location:England status: published
Published: 2021

19. A New in Silico Antibody Similarity Measure Both Identifies Large Sets of Epitope Binders with Distinct CDRs and Accurately Predicts Off-Target Reactivity

Author: Astrid Musnier, Thomas Bourquard, Amandine Vallet, Laetitia Mathias, Gilles Bruneau, Mohammed Akli Ayoub, Ophélie Travert, Yannick Corde, Nathalie Gallay, Thomas Boulo, Sandra Cortes, Hervé Watier, Pascale Crépieux, Eric Reiter, Anne Poupon, MAbSilico SAS, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Synthelis, Groupe innovation et ciblage cellulaire (GICC), EA 7501 [2018-...] (GICC EA 7501), Université de Tours (UT), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), This publication was funded with support from the French National Research Agency under the program 'Investissements d’avenir', Grant Agreement MabImprove LabEx ANR-10-LABX-53, ANR (Contract n◦ ANR-2011–1619 01), Région Centre ARTE2, MODUPHAC (32000514), MABSILICO (32000797) grants and GPCRAb (32000593) grant from the ARD2020 Biomédicaments program., and ANR-10-LABX-0053,MAbImprove,Optimization of therapeutic monoclonal antibodies development Better antibodies, better developed AND better used(2010)
Subjects: [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, Organic Chemistry, [SDV.BDLR]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology, General Medicine, Single-Domain Antibodies, poly-specificity, Antibodies, Catalysis, Computer Science Applications, Inorganic Chemistry, Epitopes, Hemagglutinins, therapeutic antibody, in silico method, Influenza, Human, Humans, antibody repurposing, Physical and Theoretical Chemistry, Molecular Biology, off-target, Spectroscopy
Abstract: International audience; Developing a therapeutic antibody is a long, tedious, and expensive process. Many obstacles need to be overcome, such as biophysical properties (issues of solubility, stability, weak production yields, etc.), as well as cross-reactivity and subsequent toxicity, which are major issues. No in silico method exists today to solve such issues. We hypothesized that if we were able to properly measure the similarity between the CDRs of antibodies (Ab) by considering not only their evolutionary proximity (sequence identity) but also their structural features, we would be able to identify families of Ab recognizing similar epitopes. As a consequence, Ab within the family would share the property to recognize their targets, which would allow (i) to identify off-targets and forecast the cross-reactions, and (ii) to identify new Ab specific for a given target. Testing our method on 238D2, an antagonistic anti-CXCR4 nanobody, we were able to find new nanobodies against CXCR4 and to identify influenza hemagglutinin as an off-target of 238D2.
Published: 2022

20. β-arrestins and endocrine-related GPCRs

Author: Pascale Crépieux, Shifa Tahir, Eric Reiter, Gilles Bruneau, Romain Yvinec, Frederic Jean-Alphonse, Pauline Raynaud, Francesco De Pascali, Véronique Bozon, Lucie P. Pellissier, Anne Poupon, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: 0303 health sciences, media_common.quotation_subject, [SDV]Life Sciences [q-bio], β-Arrestin, Biology, Signaling, Hormones, 03 medical and health sciences, Transduction (genetics), 0302 clinical medicine, GPCR, Endocrinology, Structural biology, Heterotrimeric G protein, Endocrine system, Internalization, Receptor, Neuroscience, 030217 neurology & neurosurgery, Intracellular, 030304 developmental biology, media_common, G protein-coupled receptor
Abstract: International audience; G protein-coupled receptors (GPCRs) allow target cells to respond to a wide array of hormones. Mounting evidences point to GPCRs being functionally coupled to multiple transduction mechanisms, some of them not involving heterotrimeric G proteins. Among these emerging mechanisms, it has been well established that β-arrestins recruited to active GPCRs control not only their desensitization and internalization, but also assemble and activate signaling modules in different intracellular compartments. Importantly, β-arrestin-dependent transduction applies to most GPCRs, including those involved in endocrine mechanisms. This concept, in conjunction with remarkable advances made over the last decade in structural biology and biophysics of GPCRs, supports the notion of ligand-selective signaling also known as pharmacological bias. In this chapter, we review the role of β-arrestin recruitment in the signaling and trafficking of endocrine-related GPCRs. We also focus on biased ligands capable of selectively activating intracellular pathways downstream of endocrine-related GPCRs and discuss their potential therapeutic applications.
Published: 2021

21. The follicle-stimulating hormone signaling network in gonadal cells

Author: Laurine Gagniac, Nathalie Gallay, Romain Yvinec, Pascale Crépieux, Frédérique Clément, Florian Guillou, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Groupe innovation et ciblage cellulaire (GICC), EA 7501 [2018-...] (GICC EA 7501), Université de Tours, ERL 7001 LNOx (Leukemic Niche & redOx metabolism / Niche leucémique et métabolisme redOx) (LNOx), Université de Tours-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU TOURS), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU TOURS), Alfredo Ulloa-Aguirre, Ya-Xiong Tao, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours (UT), Université de Tours (UT)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Microenvironnement des niches tumorales (CNRS GDR 3697 Micronit ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Groupe innovation et ciblage cellulaire (GICC), EA 7501 [2018-...] (GICC EA 7501), and Université de Tours (UT)-Université de Tours (UT)
Subjects: endocrine system, Granulosa cell- spermatogenesis, Granulosa cell, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Biology, 03 medical and health sciences, Paracrine signalling, Follicle-stimulating hormone, Signaling network, medicine, Ovarian follicle, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, 030302 biochemistry & molecular biology, [SDV.BDLR]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology, Sertoli cell, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Cell biology, Gene regulation, Folliculogenesis, medicine.anatomical_structure, Hormone receptor, Luteinizing hormone, Follicle-stimulating hormone receptor, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, Hormone
Abstract: Chapitre 20; International audience; FSH (follicle-stimulating hormone) is a master endocrine regulator of somatic cells of the gonads that support gametogenesis. In the male, FSH dictates the Sertoli cell proliferation rate prior to puberty, then maintains their main biological roles as nurturing cells and physical support to spermatogenesis throughout life. In the female, FSH is instrumental in processing the terminal differentiation phase of folliculogenesis that progressively drives the ovarian follicle to ovulation. The biological function of FSH is transduced by a membrane receptor, the FSH receptor (FSHR). Deciphering the molecular bases of the developmental switch in FSH biological activities is required to gain insights into FSH-induced signaling pathways. This quest has led to the identification of a complex interconnected signaling network affected by testicular paracrine factors, implying not only protein post-translational modifications but also regulation by microRNA and chromatin remodeling. In the female, the emphasis is now placed on deciphering the complex functional relationships between the LHCGR (luteinizing hormone/choriogonadotropin hormone receptor) and the FSHR that trigger intertwined signaling networks in the same granulosa cell type. Breakthroughs in the organization and dynamic functioning of the FSH-induced signaling network are expected to identifying novel regulatory processes and therapeutic strategies for infertilities and contraception.
Published: 2021

22. Editorial: G protein–coupled receptors: From molecules to medicine

Author: Aylin C. Hanyaloglu, Eric Reiter, Imperial College London, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: 0303 health sciences, Chemistry, Endocrinology, Diabetes and Metabolism, [SDV]Life Sciences [q-bio], 030209 endocrinology & metabolism, G protein Coupled Receptor, 03 medical and health sciences, Récepteur couplé aux protéines G, 0302 clinical medicine, Biophysics, Molecule, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, G protein-coupled receptor
Abstract: International audience
Published: 2021

23. Receptors | Thyroid-Stimulating Hormone/Luteinizing Hormone/Follicle-Stimulating Hormone Receptors

Author: Combarnous, Yves, Crépieux, Pascale, Reiter, Eric, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: LH, Gonadotropin, Thyroid, endocrine system, 0303 health sciences, TSH, [SDV]Life Sciences [q-bio], Lutropin, Ovary, Thyrotropin, Follitropin, TSHR, 03 medical and health sciences, Thyrotropin receptor autoantibodies TRAbs, 0302 clinical medicine, FSHR, 030220 oncology & carcinogenesis, FSH, LHCGR, Glycoprotein hormone, G protein-coupled receptor, Testes, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, 030304 developmental biology
Abstract: International audience; The thyroid-stimulating hormone receptor (TSHR), luteinizing hormone receptor (LHCGR), and follicle-stimulating hormone receptor (FSHR) are collectively referred to as the glycoprotein hormone receptors because they bind structurally similar glycoprotein hormones. The glycoprotein hormones consist of the pituitary thyroid-stimulating hormone (thyrotropin, TSH), luteinizing hormone (lutropin, LH), and follicle-stimulating hormone (follitropin, FSH) as well as the chorionic gonadotropin (choriogonadotropin, CG) placental hormone. The glycoprotein hormones are each composed of two dissimilar subunits (α and β) that are noncovalently associated. Within a given species, the α-subunit is identical and the β-subunits are distinct but homologous. Due to the largely similar nature of LHβ and CGβ, the LHCGR binds either LH or CG. The binding specificity of LH/CG to the LHCGR, FSH to the FSHR, and TSH to the TSHR is fairly strict. However, in some cases, extremely high levels of hormone can cause activation of the inappropriate receptor. Because the LHCGR and FSHR are localized primarily to the gonads, these two receptors are also referred to as the gonadotropin receptors. The glycoprotein hormone receptors belong to the family A (rhodopsin-like) of G protein-coupled receptors (GPCRs). However, they share the relatively unique feature of having a large extracellular domain that mediates high affinity binding of the hormone. In spite of their different physiological roles, the glycoprotein hormone receptors share a similar structural organization and mechanism of action.
Published: 2021

24. Dynamical modeling of reaction networks. Application to biased signaling

Author: Yvinec, Romain, Yvinec, Romain, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [SDV.BIBS] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM]
Abstract: International audience
Published: 2021

25. Mécanismes d’action et rôles multiples des beta-arrestines dans la biologie des récepteurs couplés aux protéines G

Author: Reiter, Eric, Reiter, Eric, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio], General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: La stimulation des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) induit des réponses biologiques à un large éventail de signaux extracellulaires. Les protéines G hétérotrimériques, qui sont recrutées aux RCPG actifs, conduisent à la génération de divers seconds messagers diffusibles. En plus des protéines G, seules deux familles de protéines présentent également la caractéristique remarquable de reconnaître la conformation active de la majorité des RCPG et de s’y lier : les kinases spécifiques des RCPG (GRK) et les β-arrestines. Ces deux familles de protéines ont initialement été identifiées en tant qu’acteurs clefs de la désensibilisation de l’activation des protéines G par les RCPG. Au fil des années, les β-arrestines ont été impliquées dans un nombre croissant d’interactions avec des protéines non réceptrices, élargissant le panel des fonctions cellulaires dans lesquelles elles sont impliquées. Il est maintenant bien établi que les β-arrestines, en échafaudant et en recrutant des complexes protéiques de manière dépendante de l’agoniste, régulent directement le trafic et la signalisation des RCPG. Des avancées remarquables ont été réalisées au cours des dernières années qui ont permis i) d’identifier des ligands biaisés capables, en stabilisant des conformations particulières d’un nombre croissant de RCPG, d’activer ou de bloquer l’action des β-arrestines indépendamment de celle des protéines G, certains de ces ligands présentant un intérêt thérapeutique ; ii) de mettre en évidence le rôle des β-arrestines dans la compartimentalisation de la signalisation des RCPG au sein de la cellule, en particulier depuis les endosomes, et, iii) de comprendre les détails moléculaires de leur interaction avec les RCPG et de leur activation grâce à des approches structurales et biophysiques.
Published: 2021

26. Confocal and TIRF microscopy based approaches to visualize arrestin trafficking in living cells

Author: Silvia Sposini, Frederic Jean-Alphonse, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Imperial College London, Interdisciplinary Institute for Neuroscience [Bordeaux] (IINS), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: Fluorescence-lifetime imaging microscopy, genetic structures, Endosome, Confocal, media_common.quotation_subject, Endosomes, Biology, law.invention, [SDV.BDLR.RS]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology/Sexual reproduction, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, GPCR, Confocal microscopy, law, [SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], Arrestin, Internalization, 030304 developmental biology, media_common, G protein-coupled receptor, 0303 health sciences, Trafficking, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.BBM.MN]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular Networks [q-bio.MN], Subcellular localization, Cell biology, [SDV.SP.PHARMA]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology, sense organs, 030217 neurology & neurosurgery, TIRF microscopy
Abstract: Chapitre 8; International audience; Arrestins are key proteins that serve as versatile scaffolds to control and mediate G protein coupled receptors (GPCR) activity. Arrestin control of GPCR functions involves their recruitment from the cytosol to plasma membrane-localized GPCRs and to endosomal compartments, where they mediate internalization, sorting and signaling of GPCRs. Several methods can be used to monitor trafficking of arrestins; however, live fluorescence imaging remains the method of choice to both assess arrestin recruitment to ligand-activated receptors and to monitor its dynamic subcellular localization. Here, we present two approaches based on Total Internal Fluorescence (TIRF) microscopy and confocal microscopy to visualize arrestin trafficking in live cells in real time and to assess their co-localization with the GPCR of interest and their localization at specific subcellular locations.
Published: 2021

27. Mathematical modeling of ovarian follicle development : A population dynamics viewpoint

Author: Frédérique Clément, D. Monniaux, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: 0301 basic medicine, Population dynamics, Somatic cell, Cell kinetics, Endocrinology, Diabetes and Metabolism, media_common.quotation_subject, [SDV]Life Sciences [q-bio], Population, Morphogenesis, 030209 endocrinology & metabolism, Ovary, Biology, 03 medical and health sciences, Follicle, 0302 clinical medicine, medicine, Ovarian follicle, education, Ovulation, media_common, education.field_of_study, Multiscale models, Regression models, Ovarian follicles, Oocyte, Cell biology, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Structured populations, Cell fate
Abstract: International audience; Among endocrine organs, ovaries are unique because their function is supported by an ever-changing number of histological entities, the ovarian follicles, which are themselves subject to asynchronous development from their formation up to ovulation. Follicle development combines finely controlled processes of cell dynamics with original morphogenesis steps. Understanding the dynamics of follicle populations, on the whole ovary level, and the coupled dynamics of the oocyte and somatic cells, on the follicle level, is crucial to understand ovarian physiology and ovarian aging. Mathematical modeling studies combined with proper experimental approaches can be particularly helpful for gaining insight into follicle dynamics on different scales.
Published: 2021

28. Accurate determination of epitope for antibodies with unknown 3D structures

Author: Astrid Musnier, Yann Jullian, Shifa Tahir, Gilles Bruneau, Pascale Crépieux, Zakaria Omahdi, Thomas Bourquard, Yannick Corde, Eric Reiter, Laetitia Mathias, Anne Poupon, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MAbSilico SAS, Fédération CaSciModOT (CaSciModOT), Université de Tours (UT), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), ANR-10-LABX-0053,MAbImprove,Optimization of therapeutic monoclonal antibodies development Better antibodies, better developed AND better used(2010), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: Protein Conformation, Immunology, Epitope mapping, epitope binning, Computational biology, Antibodies, Monoclonal, Humanized, Immunoglobulin light chain, [SDV.IMM.II]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Innate immunity, Epitope, Epitopes, Structure-Activity Relationship, 03 medical and health sciences, Antibody-antigen docking Antibody, Report, Interleukin-4 receptor, Epitope binning, Humans, Immunology and Allergy, Homology modeling, Antigens, Antibody, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, biology, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], Chemistry, 030302 biochemistry & molecular biology, Interleukin-4 Receptor alpha Subunit, Antibody modeling, bioinformatics, artificial intelligence, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], 3. Good health, ErbB Receptors, Molecular Docking Simulation, HEK293 Cells, [SDV.IMM.IA]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Adaptive immunology, Docking (molecular), Mutation, Molecular docking, biology.protein, Binding Sites, Antibody, dupilimumab, MAbTope, Protein Binding
Abstract: MAbTope is a docking-based method for the determination of epitopes. It has been used to successfully determine the epitopes of antibodies with known 3D structures. However, during the antibody discovery process, this structural information is rarely available. Although we already have evidence that homology models of antibodies could be used instead of their 3D structure, the choice of the template, the methodology for homology modeling and the resulting performance still have to be clarified. Here, we show that MAbTope has the same performance when working with homology models of the antibodies as compared to crystallographic structures. Moreover, we show that even low-quality models can be used. We applied MAbTope to determine the epitope of dupilumab, an anti- interleukin 4 receptor alpha subunit therapeutic antibody of unknown 3D structure, that we validated experimentally. Finally, we show how the MAbTope-determined epitopes for a series of antibodies targeting the same protein can be used to predict competitions, and demonstrate the accuracy with an experimentally validated example. 3D: three-dimensionalRMSD: root mean square deviationCDR: complementary-determining regionCPU: central processing unitsVH: heavy chain variable regionVL: light chain variable regionscFv: single-chain variable fragmentsVHH: single-chain antibody variable regionIL4Rα: Interleukin 4 receptor alpha chainSPR: surface plasmon resonancePDB: protein data bankHEK293: Human embryonic kidney 293 cellsEDTA: Ethylenediaminetetraacetic acidFBS: Fetal bovine serumANOVA: Analysis of varianceEGFR: Epidermal growth factor receptorPE: PhycoerythrinAPC: AllophycocyaninFSC: forward scatterSSC: side scatterWT: wild type Keywords: MAbTope, Epitope Mapping, Molecular docking, Antibody modeling, Antibody-antigen docking
Published: 2021

29. Exploring epitope and functional diversity of anti-SARS-CoV2 antibodies using AI-based methods

Author: Hervé Watier, Nicolas Poirier, Anne Poupon, Christophe Dumet, Philippe Rivière, Astrid Musnier, Yann Jullian, Thomas Bourquard, MAbSilico SAS, VisionsCarto, OSE Immunotherapeutics [Nantes], Groupe innovation et ciblage cellulaire (GICC), EA 7501 [2018-...] (GICC EA 7501), Université de Tours, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours (UT), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: 0303 health sciences, biology, Computer science, medicine.drug_class, biologie computationnelle, Passive Immunotherapy, [SDV]Life Sciences [q-bio], Computational biology, Experimental validation, Monoclonal antibody, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Epitope, 3. Good health, 03 medical and health sciences, Functional diversity, 0302 clinical medicine, Antibody response, medicine, biology.protein, In patient, Antibody, 030217 neurology & neurosurgery, 030304 developmental biology
Abstract: SummarySince the beginning of the COVID19 pandemics, an unprecedented research effort has been conducted to analyze the antibody responses in patients, and many trials based on passive immunotherapy — notably monoclonal antibodies — are ongoing. Twenty-one antibodies have entered clinical trials, 6 having reached phase 2/3, phase 3 or having received emergency authorization. These represent only the tip of the iceberg, since many more antibodies have been discovered and represent opportunities either for diagnosis purposes or as drug candidates. The main problem facing laboratories willing to develop such antibodies is the huge task of analyzing them and choosing the best candidate for exhaustive experimental validation. In this work we show how artificial intelligence-based methods can help in analyzing large sets of antibodies in order to determine in a few hours the best candidates in few hours. The MAbCluster method, which only requires knowledge of the amino acid sequences of the antibodies, allows to group the antibodies having the same epitope, considering only their amino acid sequences and their 3D structures (actual or predicted), and to infer some of their functional properties. We then use MAbTope to predict the epitopes for all antibodies for which they are not already known. This allows an exhaustive comparison of the available epitopes, but also gives a synthetic view of the possible combinations. Finally, we show how these results can be used to predict which antibodies might be affected by the different mutations arising in the circulating strains of the virus, such as the N501Y mutation that has started to spread in Great-Britain.
Published: 2020

30. Quelques contributions à l’étude de modèles de dynamique de populations et de coagulation-fragmentation

Author: Yvinec, Romain, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours, Florent Malrieu, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Yvinec, Romain
Subjects: [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], [SDV.BIBS] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Dynamique de populations structurées, Modélisation de la folliculogenèse ovarienne, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Slow-fast problem, problème lent-rapide, [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], Ovarian folliculogenesis modelling, Structured population dynamics, [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], [MATH.MATH-AP] Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], Becker-Döring model, Modèle de Becker-Döring
Published: 2020

31. Dynamical modeling of reaction networks and biased signaling. Mathematics of system biology

Author: Yvinec, Romain, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Yvinec, Romain
Subjects: [SDV.BIBS] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM]
Abstract: International audience; The purpose of this presentation will be to address how biomathematical approaches help deciphering kinetic and biased signalling.
Published: 2020

32. Dynamical modeling of reaction networksMathematics of system biology

Author: Yvinec, Romain, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Yvinec, Romain
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

33. Characterization of New Monoclonal PF4-Specific Antibodies as Useful Tools for Studies on Typical and Autoimmune Heparin-Induced Thrombocytopenia

Author: Noémie Charuel, Caroline Vayne, Anne Poupon, Thi-Huong Nguyen, Andreas Greinacher, Claire Pouplard, Yves Gruel, Jérôme Rollin, Nicole Normann, Groupe innovation et ciblage cellulaire (GICC), EA 7501 [2018-...] (GICC EA 7501), Université de Tours (UT), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours), Universität Greifswald - University of Greifswald, Institute for Bioprocessing and Analytical Measurement Techniques, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MAbSilico SAS, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours, Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU TOURS), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: thrombocytopneia, biologie computationnelle, [SDV]Life Sciences [q-bio], Mice, Transgenic, 030204 cardiovascular system & hematology, Platelet Factor 4, Immunoglobulin G, 03 medical and health sciences, Mice, 0302 clinical medicine, Heparin-induced thrombocytopenia, medicine, Animals, Humans, Platelet activation, 030304 developmental biology, Autoantibodies, 0303 health sciences, Mice, Inbred BALB C, biology, Chemistry, Heparin, Anticoagulants, Hematology, medicine.disease, Molecular biology, Thrombocytopenia, 3. Good health, Polyclonal antibodies, Monoclonal, biology.protein, Monoclonal antibodies, Antibody, Platelet factor 4, medicine.drug
Abstract: Background Heparin-induced thrombocytopenia (HIT) is typically caused by platelet-activating immunoglobulin G (IgG) antibodies (Abs) against platelet factor 4 (PF4) complexed with heparin (H). Much less frequent “autoimmune” HIT is distinguished from typical HIT by platelet activation without heparin and the presence of both anti-PF4/H and anti-PF4 IgG. We developed three murine monoclonal anti-PF4 Abs with a human Fc-part, 1E12, 1C12, and 2E1, resembling autoimmune HIT Abs. Objectives To characterize 1E12, 1C12, and 2E1 in comparison to the heparin-dependent monoclonal anti-PF4/H Abs 5B9 and KKO, and polyclonal Abs from patients with typical HIT (group-2) and autoimmune HIT (group-3). Methods Interactions of Abs with PF4 and PF4/H were studied by enzyme-linked-immunosorbent assay, single-molecule force spectroscopy, isothermal titration calorimetry, and dynamic light scattering. Serotonin release assay and heparin-induced platelet activation assay were used to assess platelet activation. The binding sites of monoclonal Abs on PF4 were predicted in silico (MAbTope method). Results 1C12, 1E12, and 2E1 displayed higher affinity for PF4/H complexes than 5B9 and KKO, comparable to human group-3 Abs. Only 1C12, 1E12, 2E1, and group-3 Abs formed large complexes with native PF4, and activated platelets without heparin. The predicted binding sites of 1C12, 1E12, and 2E1 on PF4 differed from those of KKO and 5B9, but were close to each other. 2E1 exhibited unique bivalent binding, involving its antigen recognition site to PF4 and charge-dependent interactions with heparin. Conclusion 1C12, 1E12, and 2E1 are tools for studying the pathophysiology of autoimmune HIT. 2E1 provides evidence for a new binding mechanism of HIT Abs.
Published: 2020

34. Allosteric interactions in the parathyroid hormone GPCR–arrestin complex formation

Author: Irene Coin, Vasyl Bondarenko, Pei Tang, Ieva Sutkeviciute, Pemra Doruker, Frederic Jean-Alphonse, Fei Fang, Thore Böttke, Lisa J. Clark, Jean-Pierre Vilardaga, Saifei Lei, Thomas J. Gardella, Alex D. White, Kunhong Xiao, Ji Young Lee, Ivet Bahar, James Krieger, University of Pittsburgh (PITT), Pennsylvania Commonwealth System of Higher Education (PCSHE), Leipzig University, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Massachusetts General Hospital [Boston], Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Calcium Phosphates, Conformational change, Allosteric regulation, Parathyroid hormone, Molecular Dynamics Simulation, Article, Receptors, G-Protein-Coupled, [SDV.BDLR.RS]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology/Sexual reproduction, 03 medical and health sciences, [SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], Cyclic AMP, Escherichia coli, Arrestin, Humans, Receptor, Molecular Biology, 030304 developmental biology, G protein-coupled receptor, 0303 health sciences, Chemistry, Cryoelectron Microscopy, 030302 biochemistry & molecular biology, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.BBM.MN]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular Networks [q-bio.MN], Cell Biology, Ligand (biochemistry), 3. Good health, Transmembrane domain, HEK293 Cells, Parathyroid Hormone, Biophysics, [SDV.SP.PHARMA]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology
Abstract: International audience; Peptide ligands of class B G protein-coupled receptors (GPCRs) act via a two-step binding process, but the essential mechanisms that link their extracellular binding to intracellular receptor–arrestin interactions are not fully understood. Using NMR, crosslinking coupled to mass spectrometry, signaling experiments, and computational approaches on the parathyroid hormone (PTH) type 1 receptor (PTHR), we show that initial binding of the PTH C-terminal part constrains the conformation of the flexible PTH N-terminal signaling epitope before a second binding event occurs. A “hot spot” PTH residue, His9, that inserts into the PTHR transmembrane domain at this second step allosterically engages receptor–arrestin coupling. A conformational change in PTHR intracellular loop 3 permits favorable interactions with β-arrestin’s finger loop. These results unveil structural determinants for PTHR–arrestin complex formation and reveal that the two-step binding mechanism proceeds via cooperative fluctuations between ligand and receptor, which extend to other class B GPCRs.
Published: 2020

35. 4C3 Human Monoclonal Antibody: A Proof of Concept for Non-pathogenic Proteinase 3 Anti-neutrophil Cytoplasmic Antibodies in Granulomatosis With Polyangiitis

Author: Granel, Jérôme, Lemoine, Roxane, Morello, Eric, Gallais, Yann, Mariot, Julie, Drapeau, Marion, Musnier, Astrid, Poupon, Anne, Pugnière, Martine, Seren, Seda, Nouar, Dalila, Gouilleux-Gruart, Valérie, Watier, Herve, Korkmaz, Brice, Hoarau, Cyrille, EA4245 - Transplantation, Immunologie, Inflammation [Tours] (T2i), Université de Tours, Infectiologie et Santé Publique (UMR ISP), Université de Tours-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MAbSilico SAS, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Centre d’Etude des Pathologies Respiratoires (CEPR), UMR 1100 (CEPR), Université de Tours-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Service de néphrologie et immunologie clinique [CHRU Tours] (EA4245 UT), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours)-Hôpital Bretonneau-Université de Tours, Region Centre-Val-de-Loire (program Ambition Research and Development 'Biopharmaceuticals'), University of Tours, ANR-10-LABX-0053,MAbImprove,Optimization of therapeutic monoclonal antibodies development Better antibodies, better developed AND better used(2010), Université de Tours (UT), Université de Tours (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Service de néphrologie et immunologie clinique [CHRU Tours], Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours)-Hôpital Bretonneau-Université de Tours (UT), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Male, Glycosylation, human neutrophils, biologie computationnelle, [SDV]Life Sciences [q-bio], Myeloblastin, Immunology, Antibody Affinity, Proof of Concept Study, Neutrophil Activation, Antibodies, Antineutrophil Cytoplasmic, Cell Line, Epitopes, immune system diseases, Antibody Specificity, Humans, Immunology and Allergy, cardiovascular diseases, skin and connective tissue diseases, Aged, Original Research, B-Lymphocytes, epitope, granulomatosis with polyangiitis, Antibodies, Monoclonal, Middle Aged, respiratory tract diseases, proteinase 3, Case-Control Studies, anti-neutrophil cytoplasmic antibodies, Female, Binding Sites, Antibody, Biomarkers, Epitope Mapping
Abstract: International audience; Granulomatosis with polyangiitis (GPA) is a severe autoimmune vasculitis associated with the presence of anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA) mainly targeting proteinase 3 (PR3), a neutrophilic serine proteinase.PR3-ANCA binding to membrane-bound PR3 on neutrophils induce their auto-immune activation responsible for vascular lesions. However, the correlation between PR3-ANCA level and disease activity remains inconsistent, suggesting the existence of non-pathogenic PR3-ANCA. In order to prove their existence, we immortalized B lymphocytes from blood samples of GPA patients in remission having persistent PR3-ANCA to isolate non-activating PR3-ANCA. We obtained for the first time a non-activating human IgG1κanti-PR3 monoclonal antibody (mAb) named 4C3. This new mAb binds soluble PR3 with a high affinity and membrane-bound PR3 on an epitope close to the PR3 hydrophobic patch and in the vicinity of the active site. 4C3 is able to bind FcγRIIA and FcγRIIIB and has a G2F glycosylation profile on asparagine 297. 4C3 did not induce activation of neutrophils and could inhibit human polyclonal PR3-ANCA-induced activation suggesting that 4C3 is non-pathogenic This characteristic relies on the recognized epitope on PR3 rather than to the Fc portion properties. The existence of non-pathogenic PR3-ANCA, which do not activate neutrophils, could explain the persistence of high PR3-ANCA levels in some GPA patients in remission and why PR3-ANCA would not predict relapse. Finally, these results offer promising perspectives particularly regarding the understanding of PR3-ANCA pathogenicity and the development of new diagnostic and therapeutic strategies in GPA
Published: 2020
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36. Direct impact of gonadotropins on glucose uptake and storage in preovulatory granulosa cells: Implications in the pathogenesis of polycystic ovary syndrome

Author: Pascale Crépieux, Anjali Nagendra, M. Gouri Devi, Nidhi Chahal, Anjali Geethadevi, Neena Malhotra, Francesco De Pascali, K. Muralidhar, Ruchi Lakra, Surleen Kaur, Eric Reiter, Rita Singh, Tulsidas G. Shrivastav, University of Delhi, National Institute of Health and Family Welfare Delh [New Delhi] (NIHFW), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Gouri Hospitals [New Delhi], All India Institute of Medical Sciences [New Delhi], Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: 0301 basic medicine, LH, medicine.medical_specialty, endocrine system, Endocrinology, Diabetes and Metabolism, Glucose uptake, [SDV]Life Sciences [q-bio], 030209 endocrinology & metabolism, Carbohydrate metabolism, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, Endocrinology, Internal medicine, Follicular phase, FSH, medicine, PCOS, Animals, Humans, Glycogen synthase, IRS-2, Granulosa Cells, biology, Glycogen, Estradiol, Chemistry, Protein phosphatase 1, Metabolism, Luteinizing Hormone, Polycystic ovary, Rats, Disease Models, Animal, 030104 developmental biology, Glucose, HEK293 Cells, biology.protein, Insulin Receptor Substrate Proteins, Female, Follicle Stimulating Hormone, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, Polycystic Ovary Syndrome
Abstract: International audience; BackgroundPolycystic ovary syndrome (PCOS) is often associated with higher levels of LH, and arrested ovarian follicular growth. The direct impact of high LH on FSH mediated metabolic responses in PCOS patients is not clearly understood.MethodIn order to investigate the impact of FSH and LH on glucose metabolism in preovulatory granulosa cells (GCs), we used [Usingle bond14C]-2 deoxyglucose, D-[Usingle bond14C]-glucose or 2-NBD glucose to analyse glucose uptake and its incorporation into glycogen. To reproduce the high androgenic potential in PCOS patients, we administered hCG both in vitro and in vivo. The role of IRS-2/PI3K/Akt2 pathway was studied after knockdown with specific siRNA. Immunoprecipitation and specific assays were used for the assessment of IRS-2, glycogen synthase and protein phosphatase 1. Furthermore, we examined the in vivo effects of hCG on FSH mediated glycogen increase in normal and PCOS rat model. HEK293 cells co-expressing FSHR and LHR were used to demonstrate glucose uptake and BRET change by FSH and hCGResultsIn normal human and rat granulosa cells, FSH is more potent than hCG in stimulating glucose uptake, however glycogen synthesis was significantly upregulated only by FSH through increase in activity of glycogen synthase via IRS-2/PI3K/Akt2 pathway. On the contrary, an impaired FSH-stimulated glucose uptake and glycogen synthesis in granulosa cells of PCOS-patients indicated a selective defect in FSHR activation. Further, in normal human granulosa cells, and in immature rat model, the impact of hCG on FSH responses was such that it inhibited the FSH-mediated glucose uptake as well as glycogen synthesis through inhibition of FSH-stimulated IRS-2 expression. These findings were further validated in HEK293 cells overexpressing Flag-LHR and HA-FSHR, where high hCG inhibited the FSH-stimulated glucose uptake. Notably, an increased BRET change was observed in HEK293 cells expressing FSHR-Rluc8 and LHR-Venus possibly suggesting increased heteromerization of LHR and FSHR in the presence of both hCG and FSH in comparison to FSH or hCG alone.ConclusionOur findings confirm a selective attenuation of metabolic responses to FSH such as glucose uptake and glycogen synthesis by high activation level of LHR leading to the inhibition of IRS-2 pathway, resulting in depleted glycogen stores and follicular growth arrest in PCOS patients
Published: 2020

37. Quasi-stationary distribution and metastability for the stochastic Becker-D\'oring model

Author: Hingant, Erwan, Yvinec, Romain, Universidad del Bio Bio [Concepción] (UBB), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], Metastability, 82C26, 60J27, Becker-D&#246ring, Exponential ergodicity, Nucleation, Quasi-stationary distribution, Mathematics - Probability, Mathematical Physics, Phase transition
Abstract: We study a stochastic version of the classical Becker-D\"oring model, a well-known kinetic model for cluster formation that predicts the existence of a long-lived metastable state before a thermodynamically unfavorable nucleation occurs, leading to a phase transition phenomena. This continuous-time Markov chain model has received little attention, compared to its deterministic differential equations counterpart. We show that the stochastic formulation leads to a precise and quantitative description of stochastic nucleation events thanks to an exponentially ergodic quasi-stationary distribution for the process conditionally on nucleation has not yet occurred., Comment: 14 pages
Published: 2020

38. Ovarian follicle morphogenesis

Author: Yvinec, Romain, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Yvinec, Romain
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

39. Agonist anti-ChemR23 mAb reduces tissue neutrophil accumulation and triggers chronic inflammation resolution

Author: Richard Danger, N. Poirier, A. Poupon, C. Mary, Sarah Bruneau, Gilles Blancho, Sabrina Pengam, I. Girault, Mélanie Néel, Jean-François Mosnier, Charlène Trilleaud, B. Vanhove, G. Chêne, M. Dubourdeau, G. Teppaz, K. Biteau, L. Belarif, V. Thepenier, Antoine Néel, A. Glémain, G. Robert-Siegwald, V. Gauttier, OSE Immunotherapeutics [Nantes, France], Université de Nantes (UN), Centre de Recherche en Transplantation et Immunologie (U1064 Inserm - CRTI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Institut de transplantation urologie-néphrologie (ITUN), Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Inovarion, Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), MAbSilico SAS, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ambiotis (Ambiotis), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Agonist, medicine.drug_class, Neutrophils, [SDV]Life Sciences [q-bio], Inflammation, Inflammatory bowel disease, 03 medical and health sciences, Mice, 0302 clinical medicine, Fibrosis, medicine, Macrophage, Animals, Humans, Efferocytosis, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Multidisciplinary, biology, business.industry, medicine.disease, Inflammatory Bowel Diseases, 3. Good health, Mice, Inbred C57BL, 030220 oncology & carcinogenesis, biology.protein, Cancer research, Receptors, Chemokine, Antibody, medicine.symptom, business, Infiltration (medical)
Abstract: International audience; Resolution of inflammation is elicited by proresolving lipids, which activate GPCRs to induce neutrophil apoptosis, reduce neutrophil tissue recruitment, and promote macrophage efferocytosis. Transcriptional analyses in up to 300 patients with Inflammatory Bowel Disease (IBD) identified potential therapeutic targets mediating chronic inflammation. We found that ChemR23, a GPCR targeted by resolvin E1, is overexpressed in inflamed colon tissues of severe IBD patients unresponsive to anti-TNF alpha or anti-alpha 4 beta 7 therapies and associated with significant mucosal neutrophil accumulation. We also identified an anti-ChemR23 agonist antibody that induces receptor signaling, promotes macrophage efferocytosis, and reduces neutrophil apoptosis at the site of inflammation. This ChemR23 mAb accelerated acute inflammation resolution and triggered resolution in ongoing chronic colitis models, with a significant decrease in tissue lesions, fibrosis and inflammation-driven tumors. Our findings suggest that failure of current IBD therapies may be associated with neutrophil infiltration and that ChemR23 is a promising therapeutic target for chronic inflammation.
Published: 2020

40. Follicle-Stimulating Hormone (FSH) Action on Spermatogenesis: A Focus on Physiological and Therapeutic Roles

Author: Daniele Santi, Livio Casarini, Giulia Brigante, Vincenzo Rochira, Pascale Crépieux, Eric Reiter, Manuela Simoni, Giorgia Spaggiari, Department of Biomedical, Metabolic and Neural Sciences [Modena], Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Unit of Endocrinology, Department of Medical Specialties, Azienda Ospedaleria Universitaria di Modena-Azienda Ospedaleria Universitaria di Modena, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ministry of Education, Universities and Research (MIUR), Department of Biomedical, Metabolic and Neural Sciences, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: endocrine system, [SDV]Life Sciences [q-bio], lcsh:Medicine, Physiology, 030209 endocrinology & metabolism, Review, male infertility, Male infertility, 03 medical and health sciences, Follicle-stimulating hormone, 0302 clinical medicine, Hypogonadotropic hypogonadism, FSH, medicine, Testosterone, 030304 developmental biology, therapy, 0303 health sciences, spermatogenesis, gonadotropins, business.industry, lcsh:R, General Medicine, medicine.disease, Sertoli cell, 3. Good health, medicine.anatomical_structure, Luteinizing hormone, business, Spermatogenesis, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, Hormone
Abstract: International audience; Background: Human reproduction is regulated by the combined action of the follicle-stimulating hormone (FSH) and the luteinizing hormone (LH) on the gonads. Although FSH is largely used in female reproduction, in particular in women attending assisted reproductive techniques to stimulate multi-follicular growth, its efficacy in men with idiopathic infertility is not clearly demonstrated. Indeed, whether FSH administration improves fertility in patients with hypogonadotropic hypogonadism, the therapeutic benefit in men presenting alterations in sperm production despite normal FSH serum levels is still unclear. In the present review, we evaluate the potential pharmacological benefits of FSH administration in clinical practice. Methods: This is a narrative review, describing the FSH physiological role in spermatogenesis and its potential therapeutic action in men. Results: The FSH role on male fertility is reviewed starting from the physiological control of spermatogenesis, throughout its mechanism of action in Sertoli cells, the genetic regulation of its action on spermatogenesis, until the therapeutic options available to improve sperm production. Conclusion: FSH administration in infertile men has potential benefits, although its action should be considered by evaluating its synergic action with testosterone, and well-controlled, powerful trials are required. Prospective studies and new compounds could be developed in the near future.
Published: 2020

41. Mathematical modeling approaches of cellular endocrinology within the hypothalamo-pituitary-gonadal axis

Author: Pascale Crépieux, Danielle Monniaux, Romain Yvinec, Frédérique Clément, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: 0301 basic medicine, Male, medicine.medical_specialty, Cell type, Cell signaling, endocrine system, Hypothalamo-Hypophyseal System, Somatic cell, [SDV]Life Sciences [q-bio], Pituitary-Adrenal System, 030209 endocrinology & metabolism, Hypothalamic–pituitary–gonadal axis, Biology, Biochemistry, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Hypothamo-pituitary-gonadal axis, Endocrinology, Pulsatile secretion, Internal medicine, medicine, Endocrine system, Animals, Humans, Gonads, Molecular Biology, Mathematical models, Reproduction, Cell population dynamics, Models, Theoretical, 030104 developmental biology, Female, Endocrine Cells, Function (biology), Hormone, Signal Transduction
Abstract: International audience; The reproductive neuroendocrine axis, or hypothalamo-pituitary-gonadal (HPG) axis, is a paragon of complex biological system involving numerous cell types, spread over several anatomical levels communicating through entangled endocrine feedback loops. The HPG axis exhibits remarkable dynamic behaviors on multiple time and space scales, which are an inexhaustible source of studies for mathematical and computational biology. In this review, we will describe a variety of modeling approaches of the HPG axis from a cellular endocrinology viewpoint. We will in particular investigate the questions raised by some of the most striking features of the HPG axis: (i) the pulsatile secretion of hypothalamic and pituitary hormones, and its counterpart, the cell signaling induced by frequency-encoded hormonal signals, and (ii) the dual, gametogenic and glandular function of the gonads, which relies on the tight control of the somatic cell populations ensuring the proper maturation and timely release of the germ cells.
Published: 2020

42. FSH for the Treatment of Male Infertility

Author: Livio Casarini, Clara Lazzaretti, Elia Paradiso, Pascale Crépieux, Giulia Brigante, Vincenzo Rochira, Daniele Santi, Manuela Simoni, Eric Reiter, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Department of Biomedical, Metabolic and Neural Sciences [Modena], Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Azienda Ospedaleria Universitaria di Modena, European Project: 665790,H2020,H2020-MSCA-COFUND-2014,SMART LOIRE VALLEY(2015), University of Modena and Reggio Emilia, Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), International PhD School in Clinical and Experimental Medicine (CEM), Unit of Endocrinology, Department of Medical Specialties, Azienda Ospedaliero-Universitaria, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: 0301 basic medicine, Male, [SDV]Life Sciences [q-bio], Gonadotropin-releasing hormone, Review, male infertility, Male infertility, lcsh:Chemistry, 0302 clinical medicine, FSH, Medicine, lcsh:QH301-705.5, Spectroscopy, media_common, fertility, 030219 obstetrics & reproductive medicine, General Medicine, Sertoli cell, Computer Science Applications, medicine.anatomical_structure, Gonadotropin, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, Signal Transduction, medicine.medical_specialty, endocrine system, medicine.drug_class, media_common.quotation_subject, FSH, gonadotropins, male infertility, spermatogenesis, testis, biosimilars, fertility, therapy, Fertility, testis, Catalysis, Inorganic Chemistry, 03 medical and health sciences, Hypogonadotropic hypogonadism, Internal medicine, Animals, Humans, biosimilars, Physical and Theoretical Chemistry, gonadotropin, Molecular Biology, Infertility, Male, therapy, business.industry, Hypogonadism, Organic Chemistry, medicine.disease, spermatogenesis, 030104 developmental biology, Endocrinology, lcsh:Biology (General), lcsh:QD1-999, Follicle Stimulating Hormone, business, Spermatogenesis, Hormone, gonadotropins
Abstract: International audience; Follicle-stimulating hormone (FSH) supports spermatogenesis acting via its receptor (FSHR), which activates trophic effects in gonadal Sertoli cells. These pathways are targeted by hormonal drugs used for clinical treatment of infertile men, mainly belonging to sub-groups defined as hypogonadotropic hypogonadism or idiopathic infertility. While, in the first case, fertility may be efficiently restored by specific treatments, such as pulsatile gonadotropin releasing hormone (GnRH) or choriogonadotropin (hCG) alone or in combination with FSH, less is known about the efficacy of FSH in supporting the treatment of male idiopathic infertility. This review focuses on the role of FSH in the clinical approach to male reproduction, addressing the state-of-the-art from the little data available and discussing the pharmacological evidence. New compounds, such as allosteric ligands, dually active, chimeric gonadotropins and immunoglobulins, may represent interesting avenues for future personalized, pharmacological approaches to male infertility
Published: 2020

43. The orphan receptor GPR88 blunts the signaling of opioid receptors and multiple striatal GPCRs

Author: Jérôme A.J. Becker, Jorge Gandía, J. Diaz, Christophe Gauthier, Anne Poupon, Yannick Corde, Julie Le Merrer, Audrey Léauté, Florian Rebeillard, Thibaut Laboute, Maria Gallo, Lucie P. Pellissier, Brigitte L. Kieffer, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Paris - Faculté de Médecine Paris Centre (UP Médecine Paris Centre), Université de Paris (UP), Universitat Pompeu Fabra [Barcelona] (UPF), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cellular Biology and Molecular Pharmacology of central Receptors, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ICREA Infection Biology Laboratory (Department of Experimental and Health Sciences), Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LE MERRER, Julie, and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: 0301 basic medicine, Male, REWARD, Mouse, AGONISTS, [SDV]Life Sciences [q-bio], Receptors, G-Protein-Coupled, Mice, DOPAMINE, 0302 clinical medicine, in vitro pharmacology, Biology (General), Receptor, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, beta-Arrestins, Orphan receptor, Mice, Knockout, General Neuroscience, General Medicine, GPCR oligomerisation, 3. Good health, Arrestin beta 2, Medicine, Female, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Signal transduction, BRET experiments, medicine.drug, Signal Transduction, Research Article, EXPRESSION, G protein, QH301-705.5, biologie computationnelle, Science, Biology, MICE LACKING, Periaqueductal gray, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, MORPHINE, PERIAQUEDUCTAL GRAY, 03 medical and health sciences, PROTEIN-COUPLED RECEPTORS, medicine, Animals, [SDV.NEU] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], G protein-coupled receptor, beta-arrestin, General Immunology and Microbiology, knockout animals, LOCOMOTOR SENSITIZATION, in vivo pharmacology, Cell Biology, Corpus Striatum, 030104 developmental biology, Opioid, Receptors, Opioid, Other, Neuroscience, HETEROMERS, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: International audience; GPR88 is an orphan G protein-coupled receptor (GPCR) considered as a promising therapeutic target for neuropsychiatric disorders; its pharmacology, however, remains scarcely understood. Based on our previous report of increased delta opioid receptor activity in Gpr88 null mice, we investigated the impact of GPR88 co-expression on the signaling of opioid receptors in vitro and revealed that GPR88 inhibits the activation of both their G protein- and beta-arrestin-dependent signaling pathways. In Gpr88 knockout mice, morphine-induced locomotor sensitization, withdrawal and supra-spinal analgesia were facilitated, consistent with a tonic inhibitory action of GPR88 on mOR signaling. We then explored GPR88 interactions with more striatal versus non-neuronal GPCRs, and revealed that GPR88 can decrease the G protein-dependent signaling of most receptors in close proximity, but impedes beta-arrestin recruitment by all receptors tested. Our study unravels an unsuspected buffering role of GPR88 expression on GPCR signaling, with intriguing consequences for opioid and striatal functions.
Published: 2020

44. Multiscale population dynamics in reproductive biology: singular perturbation reduction in deterministic and stochastic models

Author: Frédérique Clément, Romain Yvinec, Keltoum Chahour, Celine Bonnet, Marie Postel, Centre de Mathématiques Appliquées - Ecole Polytechnique (CMAP), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etudes et Recherche en Mathématiques Appliquées (LERMA), Ecole Mohammadia d'Ingénieurs (EMI), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Analysis and Control of Unsteady Models for Engineering Sciences (ACUMES), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Jacques-Louis Lions (LJLL (UMR_7598)), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Mathematical and Mechanical Modeling with Data Interaction in Simulations for Medicine (M3DISIM), Laboratoire de mécanique des solides (LMS), École polytechnique (X)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École polytechnique (X)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: 0301 basic medicine, Singular perturbation, Stochastic modelling, Differential equation, Quantitative Biology::Tissues and Organs, [SDV]Life Sciences [q-bio], Population, 030209 endocrinology & metabolism, Quantitative Biology::Cell Behavior, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Convergence (routing), QA1-939, FOS: Mathematics, Applied mathematics, Limit (mathematics), [MATH]Mathematics [math], Quantitative Biology - Populations and Evolution, education, Tissues and Organs (q-bio.TO), Mathematics, T57-57.97, education.field_of_study, Applied mathematics. Quantitative methods, Probability (math.PR), Ode, Populations and Evolution (q-bio.PE), Quantitative Biology - Tissues and Organs, Nonlinear system, 030104 developmental biology, FOS: Biological sciences, Mathematics - Probability
Abstract: In this study, we describe different modeling approaches for ovarian follicle population dynamics, based on either ordinary (ODE), partial (PDE) or stochastic (SDE) differential equations, and accounting for interactions between follicles. We put a special focus on representing the population-level feedback exerted by growing ovarian follicles onto the activation of quiescent follicles. We take advantage of the timescale difference existing between the growth and activation processes to apply model reduction techniques in the framework of singular perturbations. We first study the linear versions of the models to derive theoretical results on the convergence to the limit models. In the nonlinear cases, we provide detailed numerical evidence of convergence to the limit behavior. We reproduce the main semi-quantitative features characterizing the ovarian follicle pool, namely a bimodal distribution of the whole population, and a slope break in the decay of the quiescent pool with aging., Comment: preprint version of a proceeding of CEMRACS 2018: http://smai.emath.fr/cemracs/cemracs18/
Published: 2020

45. Membrane Estrogen Receptor (GPER) and Follicle-Stimulating Hormone Receptor (FSHR) Heteromeric Complexes Promote Human Ovarian Follicle Survival

Author: Casarini, L, Lazzaretti, C, Paradiso, E, Limoncella, S, Riccetti, L, Sperduti, S, Melli, B, Marcozzi, S, Anzivino, C, Sayers, Ns, Czapinski, J, Brigante, G, Poti, F, La Marca, A, De Pascali, F, Reiter, E, Falbo, A, Daolio, J, Villani, Mt, Lispi, M, Orlando, G, Klinger, Fg, Fanelli, F, Rivero-Muller, A, Hanyaloglu, Ac, Simoni, M, Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), Genesis Research Trust, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE), University of Rome 'Tor Vergeta', Imperial College London, Medical University of Lublin, University of Parma = Università degli studi di Parma [Parme, Italie], Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Istituti di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS), Merck Research Laboratories, Università degli Studi di Roma Tor Vergata [Roma], Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Università degli studi di Parma = University of Parma (UNIPR), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: endocrine system, Settore BIO/17, Endocrine Regulation, Female Reproductive Endocrinology, [SDV]Life Sciences [q-bio], lcsh:Q, Molecular Biology, lcsh:Science, Article
Abstract: Summary Classically, follicle-stimulating hormone receptor (FSHR)-driven cAMP-mediated signaling boosts human ovarian follicle growth and oocyte maturation. However, contradicting in vitro data suggest a different view on physiological significance of FSHR-mediated cAMP signaling. We found that the G-protein-coupled estrogen receptor (GPER) heteromerizes with FSHR, reprogramming cAMP/death signals into proliferative stimuli fundamental for sustaining oocyte survival. In human granulosa cells, survival signals are missing at high FSHR:GPER ratio, which negatively impacts follicle maturation and strongly correlates with preferential Gαs protein/cAMP-pathway coupling and FSH responsiveness of patients undergoing controlled ovarian stimulation. In contrast, FSHR/GPER heteromers triggered anti-apoptotic/proliferative FSH signaling delivered via the Gβγ dimer, whereas impairment of heteromer formation or GPER knockdown enhanced the FSH-dependent cell death and steroidogenesis. Therefore, our findings indicate how oocyte maturation depends on the capability of GPER to shape FSHR selective signals, indicating hormone receptor heteromers may be a marker of cell proliferation., Graphical Abstract, Highlights • G-protein-coupled estrogen receptor (GPER) interacts with FSH receptor (FSHR) • FSHR/GPER heteromers reprogram FSH-induced death signals to proliferative stimuli • Anti-apoptotic signaling of heteromers is via a GPER-Gαs inhibitory complex and Gβγ • Heteromer formation impacts follicle maturation and FSH responses of IVF patients, Molecular Biology; Female Reproductive Endocrinology; Endocrine Regulation
Published: 2020

46. Modeling GPCR-induced biased signalingTowards a system biology definition of drugs selectivity

Author: Yvinec, Romain, Yvinec, Romain, Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

47. Modeling (some aspects of ) the female reproductive system

Author: Yvinec, Romain, Yvinec, Romain, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Laboratoire Amiénois de Mathématique Fondamentale et Appliquée
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; In this presentation, I will review modeling and data analysis for the female reproductive system, putting emphasis of the intrinsic multiscale nature of this system.At the anatomical level, model efforts have been put to model the temporal fluctuations of the main key players of the reproductive neuro-endocrine system, based on delayed or stochastic differential equations.At the tissular and cellular level, I will present several population dynamical models applied to ovarian follicles development in mammals. The ovarian follicles are the basic anatomical and functional units of the ovaries. One ovarian follicle consists of a population of somatic cells sheltering the germ cell. Deterministic and stochastic structured population dynamics are thus natural object to describe the growth of the somatic cell population inside an ovarian follicle, thereby giving tools to understand the dynamics of follicle growth and maturation.Then, I will present a multiscale model describing the evolution of the population of follicles within the ovaries, focusing on the interactions between follicles all along the reproductive life. This model is a first step and is intended to be further enriched taking into account both dynamics at the anatomical and intra-cellular level. We performed a model reduction based on a separation of time scale, and show qualitative adequacy with biological data of our reduced model.
Published: 2020

48. Kinetic biased signaling: towards a system biology definition of drugs selectivity

Author: Yvinec, Romain, Yvinec, Romain, Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [MATH.MATH-PR] Mathematics [math]/Probability [math.PR], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

49. The Initial-boundary value problem for the Lifshitz-Slyozov equation with non-smooth rates at the boundary

Author: Erwan Hingant, Romain Yvinec, Juan Carlos Llodra Calvo, Departamento de Matem'atica Aplicada, Universidad de Granada, Universidad de Granada (UGR), Departamento de Matemática, Universidad del Bío-Bío, Universidad del Bio Bio [Concepción] (UBB), Dynamiques de populations multi-échelles pour des systèmes physiologiques (MUSCA), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Inria Saclay - Ile de France, Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Universidad de Granada = University of Granada (UGR), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE), and Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Nucleation theory, General Physics and Astronomy, Library science, Non smooth, 01 natural sciences, Boundary (real estate), Polymerization, Mathematics - Analysis of PDEs, Dynamic boundary condition, Nonlinear transport equation, nonlinear transport equation, Characteristics formulation, FOS: Mathematics, [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], 0101 mathematics, Mathematical Physics, Mathematics, Oswald ripening, Applied Mathematics, 010102 general mathematics, 1. No poverty, Ostwald ripening, singular initial-boundary value problem, dynamic boundary condition, nucleation theory, Statistical and Nonlinear Physics, Subject (documents), characteristics formulation, Singular initial-boundary value problem, 010101 applied mathematics, polymerization, 35A01, 35B60, 35C99, 35L04, 35M13, 35Q92, Analysis of PDEs (math.AP)
Abstract: The authors would like to thank Boris Andreianov and Guy Barles (Institut Denis Poisson, Universit´e de Tours) for many interesting and helpful discussions on the subject. We also warmly thank the reviewers for their careful reading of the manuscript, and their valuable remarks that help us improve its quality. J. C. acknowledges support from MICINN, projects MTM2017-91054-EXP and RTI2018-098850-B-IOO; he also acknowledges support from Plan Propio de Investigaci ´on, Universidad de Granada, Programa 9 -partially through FEDER (ERDF) funds-. E. H. acknowledges support from FONDECYT Iniciaci´on n◦ 11170655. R. Y. does not have to thank the French National Research Agency for its financial support but he kindly thanks it for the excellent reviews embellished with arguments based on scientific and cultural novelties in the expertise of his yearly application file during the last four years. Part of this work was done while J. C. and R. Y. were visiting the Departamento de Matem´atica at Universidad del B´ıo-B´ıo and while E. H. and J. C. were visiting Institut Denis Poisson at Universit´e de Tours and INRAE Nouzilly. J.C. thanks Universit´e de Tours for a visiting position during last winter., We prove existence and uniqueness of solutions to the initialboundary value problem for the Lifshitz–Slyozov equation (a nonlinear transport equation on the half-line), focusing on the case of kinetic rates with unbounded derivative at the origin. Our theory covers in particular those cases with rates behaving as power laws at the origin, for which an inflow behavior is expected and a boundary condition describing nucleation phenomena needs to be imposed. The method we introduce here to prove existence is based on a formulation in terms of characteristics, with a careful analysis on the behavior near the singular boundary. As a byproduct we provide a general theory for linear continuity equations on a half-line with transport fields that degenerate at the boundary. We also address both the maximality and the uniqueness of inflow solutions to the Lifshitz–Slyozov model, exploiting monotonicity properties of the associated transport equation., Spanish Government European Commission MTM2017-91054-EXP RTI2018-098850-B-IOO, Plan Propio de Investigacion, Universidad de Granada, Programa 9 - partially through FEDER (ERDF) funds, Junta de Andalucia European Commission P18-RT-2422 A-FQM-311-UGR18, Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT) CONICYT FONDECYT 11170655
Published: 2020
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50. The olfactory secretome varies according to season in female sheep and goat

Author: Matthieu Keller, Patricia Nagnan-Le Meillour, Jean-Michel Saliou, Manon Chasles, Aliénor Delsart, Paul Cann, Malika Chabi, Chrystelle Le Danvic, Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle - UMR 8576 (UGSF), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Lille, CNRS, Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle UMR 8576 [UGSF], Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle - UMR 8576 [UGSF], Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL], Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] [PRC], Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle UMR 8576 (UGSF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 (CIIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR PHEROMALE, Region Centre-Val de Loire, Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur]-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Nagnan-Le Meillour, Patricia
Subjects: Olfactory system, Glycosylation, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Acylation, [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, N-glycosylation, Ungulates, Proteomics, Olfactory secretome, 0302 clinical medicine, O-GlcNAcylation, Biologie de la reproduction, Cloning, Molecular, media_common, Reproductive Biology, 0303 health sciences, biology, [SDV.NEU.PC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Psychology and behavior, phosphorylation, Goats, Reproduction, [SDV.NEU.SC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences, Phenotype, Seasonality, Odorant-binding protein, Phosphorylation, olfactory secretome, ungulates, reproduction, seasonality, Odorant-Binding Protein, [SDV.SA.SPA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Animal production studies, Female, Seasons, Sequence Analysis, Research Article, Biotechnology, Gene isoform, lcsh:QH426-470, media_common.quotation_subject, lcsh:Biotechnology, Zoology, [SDV.SA.ZOO]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Zootechny, [SDV.BDLR.RS]Life Sciences [q-bio]/Reproductive Biology/Sexual reproduction, 03 medical and health sciences, lcsh:TP248.13-248.65, [SDV.BA.ZV]Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Vertebrate Zoology, Genetics, Animals, Computer Simulation, Gene, 030304 developmental biology, Sheep, [SDV.BA.MVSA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Veterinary medicine and animal Health, Mucus, Nasal Mucosa, lcsh:Genetics, biology.protein, Carrier Proteins, Protein Processing, Post-Translational, 030217 neurology & neurosurgery, [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis
Abstract: Background Small ungulates (sheep and goat) display a seasonal breeding, characterised by two successive periods, sexual activity (SA) and sexual rest (SR). Odours emitted by a sexually active male can reactivate the ovulatory cycle of anoestrus females. The plasticity of the olfactory system under these hormonal changes has never been explored at the peripheral level of odours reception. As it was shown in pig that the olfactory secretome (proteins secreted in the nasal mucus) could be modified under hormonal control, we monitored its composition in females of both species through several reproductive seasons, thanks to a non-invasive sampling of olfactory mucus. For this purpose, two-dimensional gel electrophoresis (2D-E), western-blot with specific antibodies, MALDI-TOF and high-resolution (nano-LC-MS/MS) mass spectrometry, RACE-PCR and molecular modelling were used. Results In both species the olfactory secretome is composed of isoforms of OBP-like proteins, generated by post-translational modifications, as phosphorylation, N-glycosylation and O-GlcNAcylation. Important changes were observed in the olfactory secretome between the sexual rest and the sexual activity periods, characterised in ewe by the specific expression of SAL-like proteins and the emergence of OBPs O-GlcNAcylation. In goat, the differences between SA and SR did not come from new proteins expression, but from different post-translational modifications, the main difference between the SA and SR secretome being the number of isoforms of each protein. Proteomics data are available via ProteomeXchange with identifier PXD014833. Conclusion Despite common behaviour, seasonal breeding, and genetic resources, the two species seem to adapt their olfactory equipment in SA by different modalities: the variation of olfactory secretome in ewe could correspond to a specialization to detect male odours only in SA, whereas in goat the stability of the olfactory secretome could indicate a constant capacity of odours detection suggesting that the hallmark of SA in goat might be the emission of specific odours by the sexually active male. In both species, the olfactory secretome is a phenotype reflecting the physiological status of females, and could be used by breeders to monitor their receptivity to the male effect.
Published: 2019

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