La β-caténine : un activateur de l’expression du gène codant pour l’interféron-béta et une cible du Virus de la Fièvre de la Vallée du Rift

β-catenin : an activator of the expression of the gene coding for interferon-beta and a target of Rift Valley Fever Virus

• Auteur / Autrice : Vasco Marcato
• Direction : Eliette Bonnefoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique
• Date : Soutenance le 31/03/2015
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Régulation de la transcription et maladies génétiques
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Emmanuel Ceccaldi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eliette Bonnefoy, Pierre-Emmanuel Ceccaldi, Eliane Meurs, Danielle Blondel-Maingonnat, Marie Flamand, Charbel Massaad
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eliane Meurs, Danielle Blondel-Maingonnat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytogénétique

Virus de la fièvre de la vallée du Rift

Bêta-caténine

Mots clés libres

Génétique

Virologie

Genetics

Virology

Résumé

La réponse antivirale innée constitue la première réaction d’une cellule à une infection virale. Il s’agit d’une réponse rapide, transitoire, non-spécifique, ubiquitaire qui a été conservée sous différentes formes au cours de l’évolution. La synthèse d’interféron β (IFNβ) joue un rôle essentiel dans l’établissement de la réponse antivirale innée chez les vertébrés. L’expression du gène Ifnb1 codant pour l’IFNβ est finement régulée au niveau transcriptionnel, ce qui permet de passer de la répression de son expression en absence d’infection à son activation après infection par un virus. Bien qu’une forte et rapide expression d’IFNβ soit bénéfique lors d’une infection virale, une expression anormale d’IFNβ peut entrainer des troubles physiologiques importants (réactions auto-immunes, dérégulations inflammatoires). En s’intéressant plus particulièrement à la séquence promotrice du gène Ifnb1, codant pour l’IFNβ, nous avons identifié deux sites de liaison potentiels pour les facteurs de la famille des TCFs (T-Cell Factor). En présence de β-caténine nucléaire, les complexes TCF/β-caténine se forment au niveau des sites de liaison aux TCFs et recrutent des complexes co-activateurs de la transcription. Dans une première partie de ce travail, nous avons étudié le rôle des complexes TCF/β-caténine dans la régulation de l’expression d’Ifnb1 aussi bien en absence que suite à une infection virale. Nous avons ensuite montré que ce mécanisme était fonctionnel car il permettait aux cellules traitées par un inhibiteur de GSK3 (qui induit une accumulation de β-caténine) de mieux se protéger contre l’effet cytopathique induit par le VSV. Lors de l’étude des fonctions biologiques ciblées par le Virus de la Fièvre de la Vallée du Rift (VFVR) auquel j’ai participé, il est apparu que cet arbovirus hautement pathogène ciblait via sa protéine non-structurale NSs, les promoteurs de gènes codant pour des nombreux acteurs de la voie Wnt/β-caténine et de l’adhésion cellulaire. Dans une deuxième partie de ce travail, j’ai analysé l’effet d’une infection par la souche pathogène (+NSs) ou non-pathogène (-NSs) du VFVR sur le taux de β-caténine et la présence de celle-ci au niveau des jonctions adhérentes. Les résultats obtenus montrent que l’infection par la souche pathogène de VFVR entraine une diminution du taux global de β-caténine ex et in vivo ainsi que la redistribution de celle-ci en dehors des jonctions adhérentes, couplée à une très forte désorganisation du cytosquelette d’actine de la cellule infectée. Cette perturbation du réseau d’actine est corrélée à la dérégulation de l’expression de certains gènes codant pour des protéines affectant la morphologie cellulaire.

The innate antiviral response is the first reaction of a cell to a viral infection. It is a rapid, transient, nonspecific, ubiquitous response that has been conserved in different forms throughout evolution. Interferon β (IFNβ) synthesis plays a critical role in establishing the innate antiviral response in vertebrates. Expression of the Ifnb1 gene encoding IFNβ is finely regulated at the transcriptional level, allowing a shift from repression of its expression in the absence of infection to its activation after infection by a virus. Although a high and rapid expression of IFNβ is beneficial during a viral infection, an abnormal expression of IFNβ can lead to important physiological disorders (autoimmune reactions, inflammatory deregulations). By focusing on the promoter sequence of the Ifnb1 gene, encoding IFNβ, we identified two potential binding sites for factors of the TCFs (T-Cell Factor) family. In the presence of nuclear β-catenin, TCF/β-catenin complexes form at TCFs binding sites and recruit transcription co-activator complexes. In a first part of this work, we investigated the role of TCF/β-catenin complexes in the regulation of Ifnb1 expression both in the absence of and following viral infection. We then showed that this mechanism was functional as it allowed cells treated with a GSK3 inhibitor (which induces β-catenin accumulation) to better protect themselves against the cytopathic effect induced by VSV. During the study of the biological functions targeted by the Rift Valley Fever Virus (RVFV) in which I participated, it appeared that this highly pathogenic arbovirus targeted via its non-structural protein NSs, the promoters of genes encoding numerous actors of the Wnt/β-catenin pathway and cell adhesion. In a second part of this work, I analyzed the effect of infection with the pathogenic (+NSs) or non-pathogenic (-NSs) strain of RVFV on the level of β-catenin and its presence at adherens junctions. The results obtained show that infection by the pathogenic strain of RVFV leads to a decrease in the global level of β-catenin ex and in vivo as well as its redistribution outside the adherens junctions, coupled with a very strong disorganization of the actin cytoskeleton of the infected cell. This disruption of the actin network is correlated with the deregulation of the expression of certain genes coding for proteins affecting cell morphology.