Ma thèse a porté sur le rôle d’ARPP19, une protéine qui est au cœur du mécanisme de reprise de la méiose des ovocytes. Chez tous les animaux, la méiose des ovocytes s’interrompt en prophase I. Ce long arrêt est mis à profit par l’ovocyte qui accumule des molécules nutritives et informatives utilisées lors de l’embryogenèse. L’arrêt en prophase est dû au maintien sous une forme inactive du MPF (M-phase Promoting Factor). Ce complexe, formé de la kinase Cdk1 et de la Cycline B, est le moteur de la division des cellules eucaryotes. Chez les vertébrés, une activité élevée de la kinase PKA (Protéine Kinase dépendant de l’AMPc) empêche l’activation du MPF, ce qui maintient le blocage en prophase de l’ovocyte. Un stimulus hormonal provoque la levée de ce blocage et la reprise de la méiose. Chez les vertébrés, l’un des premiers évènements induits par cette stimulation est l’inactivation de PKA, ce qui enclenche une voie de signalisation aboutissant à l’activation du MPF. Ma thèse a porté sur les mécanismes permettant à PKA de contrôler le MPF. Chez le Xénope, l’un des substrats-clés de PKA est ARPP19, phosphorylée par PKA sur la sérine 109 (S109). Suite à l’inactivation de PKA par la stimulation hormonale, ARPP19 est déphosphorylé par la phosphatase PP2A-B55 et permet indirectement l’activation du MPF. Au moment où le MPF s’active, ARPP19 remplit une autre fonction. Le MPF active la kinase Greatwall (Gwl) qui phosphoryle ARPP19 sur la sérine 67 (S67), le convertissant en un inhibiteur de PP2A-B55. Cette inhibition est essentielle pour la division car cette phosphatase s’oppose au MPF en déphosphorylant ses substrats. Le contrôle négatif exercé par PKA sur le MPF n’est pas conservé chez tous les métazoaires. De nombreuses espèces non-vertébrées présentent un mécanisme inversé : la levée du blocage en prophase ne dépend pas d’une inactivation, mais d’une activation de PKA, comme chez la méduse Clytia hemisphaerica. Or, ARPP19 est exprimé dans les ovocytes de cette espèce. La protéine devrait donc être phosphorylée par PKA dans l’ovocyte de Clytia. Comment ne bloque-t-elle pas l’activation du MPF? J’ai montré qu’ARPP19 de Clytia (ClyARPP19) possédait un site de phosphorylation par PKA. Néanmoins, ClyARPP19 est un mauvais substrat de PKA et n’est pas phosphorylé par cette kinase dans l’ovocyte. En outre, les mécanismes par lesquels il inhibe le MPF ne sont pas fonctionnels chez Clytia. Une double sécurité protège donc l’ovocyte de Clytia d’une inhibition du MPF par ARPP19. Mes résultats permettent d’établir un scénario évolutif quant au contrôle négatif exercé par PKA sur la reprise de la méiose chez les vertébrés. Contrairement au contrôle d’ARPP19 par Gwl, retrouvé chez tous les eucaryotes, le site de phosphorylation d’ARPP19 par PKA apparaît chez les métazoaires, chez qui il est conservé. Mais il n’est utilisé comme régulateur de la reprise de la méiose que chez les vertébrés, grâce à un accroissement de son potentiel de phosphorylation par PKA. J’ai ensuite étudié les mécanismes permettant à la forme phosphorylée sur S109 d’ARPP19 d’inhiber le MPF. J’ai découvert qu’en prophase, ARPP19 est faiblement phosphorylé sur la S67 par une activité basale de Gwl. Or, il est critique de limiter cette phosphorylation pour éviter une reprise spontanée de la méiose. J’ai montré que deux types de régulation limitaient cette phosphorylation. Le premier est la phosphorylation de la S109 par PKA, le second est une régulation intramoléculaire reposant sur deux domaines de la partie C-terminale d’ARPP19. Mes travaux conduisent à une nouvelle vision de l’arrêt en prophase, un état métastable où ARPP19 est à la fois phosphorylé sur S109 (majeure) et S67 (mineure). Ils permettent de dégager un rôle négatif de la phosphorylation d’ARPP19 par PKA sur l’activation du MPF : empêcher la phosphorylation par Gwl. La déphosphorylation de la S109 en réponse à l’hormone génère une protéine ARPP19 accessible à Gwl, l’un des éléments nécessaires à l’activation du MPF.