Caractérisation site-sélective de la dynamique des propriétés chaperonnes de la protéine de la nucléocapside de VIH-1 vis-à-vis de ses cibles nucléiques, à l'aide de sondes fluorescentes innovantes

Site-selective characterization of the dynamics of the nucleic acid chaperone properties of HIV-1 nucleocapsid protein using innovative fluorescent probes

• Auteur / Autrice : Marianna Sholokh
• Direction : Yves Mély, Olga Zaporozhets
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique et biologie structurale
• Date : Soutenance le 12/07/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biophotonique et pharmacologie (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Marc Ruff
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Paule Teulade-Fichou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Carine Tisné, Eric Deprez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcription inverse

Dissertations universitaires

Protéines nucléocapside

Sondes fluorescentes

Dynamique moléculaire

Protéines virales

Reproduction (biologie)

VIH (virus)

Mots clés libres

Protéine de la nucléocapside

Propriétés chaperonnes

Transcription inverse

Second transfert de brins

Analogues fluorescents

3-hydroxychromone

Thiénodéoxyguanosine

Nucleocapsid protein

Chaperone properties

Reverse transcription

Second strand transfer

Fluorescent analogs

3-hydroxychromone

Thienodeoxyguanosine

Résumé

Du fait de sa haute conservation et de ses fonctions clés dans le virus VIH-1, la protéine de la nucléocapside NC est une cible de choix pour développer de nouveaux anti-viraux. Bien que la compréhension mécanistique des propriétés chaperonnes de NC vis-à-vis des acides nucléiques ait connu d’importants progrès, les aspects dynamiques de ces propriétés restent mal comprises, faute notamment d’outils appropriés pour les suivre au niveau moléculaire. L’objectif de ce travail de thèse a été de caractériser au niveau moléculaire la dynamique des interactions de NC avec les acides nucléiques, à l’aide d’outils fluorescents développés au laboratoire ou en collaboration. En utilisant des peptides NC et des oligonucléotides marqués en différentes positions par des analogues fluorescents d’acides aminés et de nucléosides, respectivement, nous avons pu donner une image complète du processus dynamique sous-tendant le mécanisme chaperon de NC dans le second transfert de brins de la transcription inverse du cycle du VIH-1. Cette compréhension est fondamentale pour concevoir des stratégies rationnelles afin de cibler le rôle spécifique de NC dans ses interactions avec ses cibles nucléiques.

Due to its high conservation and key functions in the HIV-1 virus, the nucleocapsid protein NC is a potential target for the development of new anti-viral drugs. Although the mechanistic understanding of the NC nucleic acid chaperone properties has achieved a significant progress, the dynamic aspects of these properties remain poorly understood, mainly due to the lack of the appropriate tools to monitor them at the molecular level. The objective of this thesis was to characterize the dynamic interactions of NC with nucleic acids at the molecular level using new fluorescent tools developed in the laboratory or in collaboration. Using NC peptides and its target oligonucleotides labeled in different positions by fluorescent amino acid and nucleoside analogs, respectively, we were able to give a complete picture of the dynamic processes underlying the chaperone activity of NC in the second strand transfer of HIV-1 reverse transcription. This understanding is fundamental to design rational strategies in order to target the specific role of NC in interaction with its nucleic acid targets.