Implication fonctionnelle de la nucléoporine Nup358/RanBP2 et des récepteurs de transport dans l’entrée du génome adénoviral

Functional implications of the nucleoporin Nup358/RanBP2 and transport receptors in adenoviral genome delivery

• Auteur / Autrice : Irene Carlón-Andrés
• Direction : Marie-Edith Lafon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie Immunologie
• Date : Soutenance le 07/12/2017
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbiologie fondamentale et pathogénicité (Bordeaux)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Noël, Carmen San Martín, Ralph Kehlenbach, Anne Royou, Harald Wodrich

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytoplasme

Adénoviridés

Mots clés libres

Adénovirus

Nup358

CRM1

Transport nucléo-cytoplasmique

Adenovirus

Nup358

CRM1

Nucleo-cytoplasmic transport

Résumé

Les adénovirus (AdV), comme d'autres virus à réplication nucléaire, ont besoin d’arriver jusqu’aunoyau cellulaire afin de libérer leur génome. Pour ce faire, les particules des AdV contenant l’ADNviral sont transportées jusqu’au complexe du pore nucléaire (NPC), via le centre d’organisation desmicrotubules, par un mécanisme encore mal compris qui implique l’exportine cellulaire CRM1. Lacapside des AdV dépasse la taille limite d’entrée dans le noyau, et par conséquent, elle doit êtredésassemblée au niveau du NPC. Le mécanisme d’import de molécules d’ADN n’est pas un processusphysiologique. Pour cela, les AdV doivent détourner la machinerie cellulaire afin d’importer leurgénome dans le noyau. Le NPC est un complexe de protéines appelées nucléoporines. LaNup358/RanBP2, principal composant des filaments cytoplasmiques, sert de plateforme de liaison àdes karyopherines (e.g Importin-β, CRM1) et à la protéine GTPase Ran. Les karyopherinesreconnaissent des signaux spécifiques présents dans les cargos et facilitent leur transport d’unemanière très régulée dépendante de RanGTP. Nous avons constaté que l’import du génome AdV estmoins efficace en l’absence de Nup358. Dans ces conditions, nous avons observé que certaineskaryopherines deviennent limitantes pour l’import du génome viral, et identifié la région minimale deNup358 requise pour compenser ce défaut. D’autre part, nous avons confirmé l’implication de CRM1dans l’arrivé des particules virales au noyau et identifié un nouveau rôle de CRM1 dans ledésassemblage de la capside des AdV. Ces travaux contribuent à mieux connaître le mécanismed’entrée du génome AdV dans le noyau et donnent une idée de la façon dont les virus peuventcontourner la machinerie de transport cellulaire pour leur propre bénéfice.

Nuclear delivery of viral genomes is an essential step for nuclear replicating DNA viruses such asAdenovirus (AdV). AdV particles reach the nuclear pore complex (NPC) in the form of genomecontaining, partially disassembled capsids, through a poorly understood CRM1-dependent mechanism.These capsids exceed the NPC size limit and therefore, they must disassemble at the NPC to releasethe viral genome. Nuclear import of DNA cargos is not a physiological process. Consequently, AdVneed to divert the cellular transport machinery for nuclear genome delivery. The NPC is a multiproteincomplex consisting of nucleoporins (Nups). The Nup358/RanBP2 is the major component ofthe cytoplasmic filaments of the NPC and serves as binding platform for factors includingkaryopherins (i.e Importin-β, CRM1) and the small GTPase Ran. Selective transport of cargo throughthe NPC is mediated by karyopherins, which recognize specific signals within the cargos and facilitatetheir transport in a RanGTP-dependent regulated manner. We identified that Nup358-depleted cellsreduce nuclear import efficiency of the AdV genome. Indeed, we observed that karyopherins are ratelimitingfor AdV genome import under these conditions and we mapped the minimal region ofNup358 necessary to compensate the import defect. On the other hand, we could confirm therequirement of CRM1 in nuclear targeting of AdV capsids and identified and additional role inmediating AdV capsid disassembly. This work helps to understand the strategy used by AdV todeliver their genome and gives insight about how viruses hijack the cellular transport machinery fortheir own benefit.