Etude structurale et cinétique des interactions entre l'oncoprotéine E6 du virus du papillome humain et les domaines PDZ

Structural and kinetic interaction study between the E6 oncoprotein from human papillomaviruses and PDZ domains

• Auteur / Autrice : Sébastian Charbonnier
• Direction : Gilles Travé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancer

Col de l'utérus

Protéines oncogènes

Papillomavirus

Résumé

Les virus du papillome humain infectent certaines cellules épithéliales et causent des lésions, allant de la simple verrue jusqu’au cancer. Deux oncoprotéines virales, E6 et E7, participent en synergie à de nombreux processus cellulaires, pouvant conduire à l’immortalisation, voire la transformation. Les fonctions les plus citées sont la dégradation de l’anti-oncogène p53 par E6 et de la protéine pRb par E7. E6 est impliquée majoritairement dans la phase tardive de progression maligne vers un cancer. Ceci corrèle avec son activité de dégradation de protéines contenant des domaines PDZ. Ces protéines à PDZ sont localisées aux jonctions cellulaires et forment des complexes de jonctions membranaires et de signalisation. La dérégulation de ces protéines induit souvent des phénotypes invasifs. Mon doctorat s’est articulé autour de l’étude de l’interaction entre la protéine à PDZ MAGI-1 et E6. J’ai produit et purifié le domaine PDZ1 de MAGI-1 et le domaine C-terminal de E6. Ensuite, j’ai mis au point deux techniques de mesure d’interactions protéine-protéine par Biacore ou par rétention différentielle sur chromatographie d’affinité, permettant de mesurer l’affinité du complexe. Enfin, j’ai étudié le complexe par RMN. Le calcul de structure de MAGI-1 PDZ1 lié à un peptide C-terminal de E6 sera achevé prochainement. L’analyse détaillée permettra de comprendre le mécanisme d’interaction et le design rationnel de molécules inhibitrices. Les techniques de mesure d’interaction mises au point permettront de cribler à moyen, voire haut débit, des molécules inhibant l’oncoprotéine E6 ou le PDZ avec l’objectif d’identifier de nouvelles molécules thérapeutiques.

Human papilloma viruses infect distinct epithelial cells and cause lesions, which lead simple warts towards cancer. Two viral oncoproteins, E6 and E7, take part in a synergistical way in several cellular parthways, which can lead to immortalisation or transformation. The most cited functions are the degradation of the anti-oncogene p53 by E6 and of the protein pRb by E7. E6 is mainly implicated in the late stages of malign progression towards cancer. This correlates with its ability to degrade PDZ domain containing proteins. These proteins are located at cell-cell junctions and act as scaffolding molecules for building junction and signalisation complexes. Degradation of these proteins often induces invasive cell phenotypes. During my Ph. D. I studied the interaction between PDZ domain containing protein MAGI-1 and the C-terminal domain of E6. I produced the PDZ1 domain of MAGI-1 and the C-terminal domain of E6. Then I set up two methods for measuring protein-protein interactions by Biacore and by comparative chromatographic retention, which allowed to determine the affinity of the interaction. Finally I studied the complex by NMR. The structure calculations of the MAGI-1 PDZ1 bound to a C-terminal E6 peptide is near to completion. The detailed analysis will allow to understand the binding mechanism and the rational design of inhibitors. The interaction measurement techniques will allow to screen inhibitors directed against E6 or PDZ domains at a medium or high throughput for the aim of identifying new therapeutical molecules.