Rôle de la protéine Vif dans la réplication du VIH-1 : régulation traductionnelle du facteur de restriction APOBEC3G et activité chaperon d'ARN
Langue Anglais
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Auteur : Guerrero, Santiago
Date de soutenance : 25-10-2013
Directeur(s) de thèse : Paillart, Jean-Christophe
Président : Rohr, Olivier
Rapporteur(s) : Berlioz-Torrent, Clarisse - Ohlmann, Théophile
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....)
École doctorale : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie, Médecine et santé
Mots-clés libres : HIV-1, Vif, APOBEC3G, Régulation traductionnelle
Mots-clés :
- VIH (virus)
- Protéines virales
- ARN -- Réplication
- Interactions ARN-protéine
- Traduction génétique
- Produits du gène vif du virus de l'immunodéficience humaine
- Dissertations universitaires
Résumé : Vif (Viral Infectivity Factor) est une protéine auxiliaire qui augmente le «fitness» viral dans l’hôte infecté. Vif est essentielle à la formation de particules virales infectieuses dans les cellules dites «non-permissives», alors que des virus ΔVif se répliquent efficacement dans des lignées cellulaires T dites « permissives ». Les cellules non-permissives expriment les facteurs de restriction APOBEC3G (APOlipoprotein B mRNA-Editing enzyme Catalytic polypeptide 3G ou A3G) et A3F, deux cytidine désaminases dont l’action hypermutatrice est létale pour le virus. Vif réduit de façon considérable le taux d’expression des protéines A3G/3F par deux mécanismes principaux : (1) en recrutant une E3 ubiquitine ligase, Vif induit la dégradation d’A3G par le protéasome et (2) en se fixant sur l’ARNm, Vif régulant négativement la traduction d’A3G par un mécanisme dépendent de la région 5'-UTR. L'objectif de mon projet a été de déterminer le rôle et le mécanisme de la régulation traductionnelle du facteur de restriction A3G par la protéine Vif du VIH-1 ex vivo. En parallèle, nous nous sommes intéressés à déterminer les domaines de la protéine Vif impliqués dans l’activité chaperonne d'ARN. Par l’analyse des « westerns blots » issus de co-transfections de différents vecteurs d’expression d’A3G en présence ou absence de Vif et d’un dominant négative de la Cullin 5, nous avons démontré ex vivo que Vif requiert les tiges boucles 2 et 3 de la région 5’UTR (de façon simultanée) pour inhiber la traduction d’A3G. La régulation traductionnelle d’A3G par Vif cause 50% de la réduction total d’A3G en présence de Vif. Ensuite, nous avons observé qu’une une petite uORF (Upstream Open Reading Frame), contenue entre ces deux tiges-boucles est nécessaire pour l’inhibition d’A3G par Vif. Les uORFs, présents dans 50 % des gènes eucaryotes, interviennent principalement dans des mécanismes de régulation traductionnelle. Ainsi, nous avons observé in vitro et ex vivo que l’uORF régule négativement la traduction de l’ORF majeure d’A3G. Par l’analyse de l’expression de différents mutants de l’uORF, nous avons démontré ex vivo que 60% des complexes d’initiation de la traduction synthétisent A3G par « leaky scanning » et 40 % sont recrutés dans la traduction de l’uORF, en inhibant ainsi l’expression d’A3G. A partir de ces résultats nous proposons un modèle de l’inhibition d’A3G par Vif. Dans ce modèle, Vif pourrais inhiber l’étape de terminaison de la traduction de l’uORF en causant un « stalling » des ribosomes en empêchant ainsi à des nouveaux complexes d’initiation d’attendre l’ORF majeur. Nous avons aussi déterminé l’impact de la régulation traductionnelle d’A3G par Vif sur l’incorporation d’A3G dans les particules virales et sur l’infectivité virale. Nous avons alors observé que l’inhibition traductionnel d’A3G par Vif réduit l’incorporation d’A3G dans les particules virales avec un profil de diminution d’A3G similaire à celui observé dans les cellules. En utilisant des cellules indicatrices TZM-bl, nous avons ensuite observé que l’inhibition traductionnelle d’A3G par Vif augmente l’infectivité virale de 50%. Finalement, nous avons déterminé les domaines de la protéine Vif impliqués dans l’activité chaperonnes d'ARN. En utilisant des essaies de dimérisation des fragments d’ARN du VIH-1, nous avons pu mettre en évidence que le domaine C-terminal de la protéine Vif était impliqué dans cette activité. Ces résultats nous ont permis de mieux comprendre ce phénomène de restriction cellulaire et pourraient être importants dans le développement de nouvelles stratégies d’inhibition de la réplication virale qui ciblerait spécifiquement l’interaction de Vif avec l’ARNm d’A3G.
Type de contenu : Text, InteractiveResource
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAJ060
Type de ressource : Thèse
