Etude du rôle de la protéine INT6 dans la dégradation des ARN par la voie du "Nonsense Mediated mRNA Decay" (NMD) et dans la traduction et la dégradation des ARN histones

To translate or to degrade? The role of INT6 in histone mRNA translation and Nonsense Mediated mRNA Decay

• Auteur / Autrice : Julia Neusiedler
• Direction : Pierre Jalinot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 17/11/2011
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule. Lyon (1987-….)
• Jury : Président / Présidente : Théophile Ohlmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Jalinot, Théophile Ohlmann, Gilbert Eriani, Hervé Le Hir, Stéphane Pyronnet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilbert Eriani, Hervé Le Hir

Mots clés

Mots clés contrôlés

Histones

HTLV-1 (virus)

Mots clés libres

INT6

NMD

Histone

Tax

HTLV-1

Résumé

Différentes observations montrent que la protéine INT6 humaine possède une activité suppresseur de tumeurs. Il a été démontré que chez l’homme le gène int6 était sous-exprimé dans environ 30% des cancers du poumon non à petits cellules et que cette sous-expression était un facteur de mauvais pronostic. Des expériences de criblage double hybride avec INT6 comme appât ont identifié une protéine nommée SLIP1 (SLBP Interacting Protein 1). Un effet de SLIP1 sur la traduction des ARN messager des histones a été montré. Les travaux que j’ai menés indiquent qu’INT6 en interagissant avec SLIP intervient dans le contrôle de la stabilité et de la traduction des ARNs codant pour les histones. Un knockdown d’INT6 provoque une baise des niveaux des histones endogènes sans avoir un effet au niveau d’ARN. Mes études, en révélant un nouveau mécanisme de dans lequel INT6 joue un rôle direct, permettent ainsi de faire le lien entre – d’une part – les fonctions connues de cette protéine dans la traduction et son contrôle et – d’autre part – les effets oncogéniques connus de son altération. Par ailleurs, l’étude de la fonction d’INT6 dans les cellules humaines réalisée par ARN interférence montre une inhibition de la dégradation des ARNm possédant un codon stop prématuré par la voie du Nonsense Mediated mRNA Decay (NMD). Nous avons étudié son action par rapport aux ARNs HTLV-1. Nous avons observé une stabilisation significative des cibles de NMD. Ceci démontre que la protéine Tax interfère avec cette voie de dégradation des ARN d’une part en empêchant l’interaction entre UPF1 et INT6 et d’autre part en interagissant lui-même avec la protéine UPF1 phosphorylée. En agissant sur le NMD, Tax intervient à un niveau post transcriptionel qui pourrait avantager la réplication virale et aussi permettre la tolérance cellulaire aux mutations liées à l'effet mutagénique établi de Tax.

Several observations show that the human protein INT6 has a tumour suppressor activity.It has been demonstrated that in humans the expression of the int6 gene is reduced in about 30% of non-small cell lung cancers and that this under-expression is linked with a bad prognosis. Yeast two hybrid screening experiments using INT6 as bait have led to the identication ofa protein named SLIP1 (SLBP Interacting Protein 1). An effect of SLIP1 on the translation of histone messenger RNAs has been shown. My work indicates that INT6 – through its interaction with SLIP1 – plays a role in the controlof the stability and translation of histone mRNAs. INT6 knockdown induces a reduction of the level of endogenous histones without affecting that of their mRNAs. My studies, by revealing a new histone translation mechanism in which INT6 plays a direct role, establish a connection between – on one side – the known functions of this protein in translation and its control and – on the other – the known oncogenic effects of its alteration. The study of the function of INT6 in human cells by RNA interference resulted in inhibition of the degradation of mRNAs containing a premature termination codon by the Nonsense Mediated mRNA Decay pathway (NMD). Since we identified the HTLV-1 protein Tax as an interactor of INT6, and since some features of HTLV-1 mRNAs suggest that they may be potential NMD targets, we have studied the effect of Tax on the NMD pathway.We have observed that Tax significantly stabilizes NMD targets.We have demonstrated that the interference of Tax with the NMD pathway is mediated through – first – the perturbation of the interaction between INT6 and the NMD factor UPF1 and – second – through direct interaction between Tax and phosphorylated UPF1.Through its effect on NMD, Tax may favor viral replication at a post-transcriptional level as well as enable cellular tolerance for some mutations resulting from the established mutagenic activity of Tax.