Identification par BioID de nouveaux partenaires de la protéine Tax d'HTLV-1 au cours de la transformation cellulaire

In situ biotinylation identification of new HTLV-1 Tax partners in cellular transformation

• Auteur / Autrice : Elodie Teruel
• Direction : Chloé Journo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 04/10/2019
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre international de recherche en infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (Lyon ; 2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Olivier Vidalain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Chloé Journo, Pierre-Olivier Vidalain, Renata Basto, Jean-Claude Twizere, Vincent Maréchal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Renata Basto, Jean-Claude Twizere

Mots clés

Mots clés contrôlés

HTLV-1 (virus)

Cellules -- Activation

Mots clés libres

Oncogenèse rétrovirale

Transformation cellulaire

HTLV-1

BioID

Centrosome

NF-κB

Cep63

P62

Retroviral oncogenesis

Cellular transformation

HTLV-1

BioID

Centrosome

NF-κB

Cep63

P62

Résumé

Le virus HTLV-1 est l’agent étiologique de la leucémie T de l’adulte. L’oncoprotéine virale Tax contribue à la transformation cellulaire en provoquant entre autres une activation constitutive de la voie NF-κB et des dysfonctions du centrosome. Afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces activités, notre équipe cherche à identifier et analyser fonctionnellement les partenaires cellulaires ciblés par Tax. Le premier objectif de ce projet est de développer au sein de l’équipe une approche de protéomique innovante basée sur la biotinylation de proximité in situ (BioID). Tax est fusionnée à BirA*, une forme modifiée d’une biotine ligase d’E. coli. Après expression de BirA*-Tax en cellules, l’analyse par spectrométrie de masse des protéines biotinylées permet d’identifier de potentiels partenaires de proximité de Tax. Par le biais de cette technique, le second objectif est d’identifier spécifiquement de nouveaux partenaires centrosomaux de Tax, puis de caractériser leur implication dans les dysfonctions oncogènes du centrosome induites par Tax. Nous validons ici la pertinence de la stratégie de BioID appliquée à Tax et présentons les résultats de protéomique obtenus. Parmi les partenaires identifiés, nous avons validé l’interaction de Tax avec la protéine p62, un récepteur autophagique impliqué dans l’activation de la voie NF-κB. Nous avons également validé l’interaction de Tax avec la protéine centrosomale Cep63 impliquée dans le cycle de duplication du centrosome. Nous discutons enfin des autres partenaires centrosomaux potentiels identifiés par BioID, ainsi que de la pertinence d’étendre cette approche à d’autres virus oncogènes tels qu’EBV et HPV. De manière générale, ces travaux offrent de nouvelles perspectives quant à la caractérisation des mécanismes moléculaires dérégulés au cours de l’oncogenèse viro-induite.

The HTLV-1 retrovirus is the etiological agent of adult T-cell leukemia. The Tax oncoprotein contributes to cellular transformation by inducing, among other processes, a constitutive activation of the NF-κB pathway and centrosomal dysfunctions. In order to better understand the underlying mechanisms leading to these dysfunctions, we aim at identifying new partners targeted by Tax and analysing their functional alterations. The first aim of this project is to develop in the team an innovative proteomic strategy based on in situ biotinylation (BioID). Tax is fused to BirA*, a modified biotin ligase from E. coli. After expression of BirA*-Tax in cells, mass spectrometry analysis of biotinylated proteins allow us to identify potential partners of Tax. The second aim is to specifically identify Tax centrosomal partners and then characterize their implication in the oncogenic dysfunctions of the centrosome. Here, we validate the BioID technology applied to Tax and present the results obtained from the proteomic analysis. Among the potential partners identified by BioID, we validate the interaction of Tax with p62, an autophagic receptor involved in the activation of NF-κB signalling. We also validate the interaction of Tax with the centrosomal protein Cep63 involved in the centrosome duplication cycle. We discuss the other potential centrosomal partners identified by BioID, as well as the opportunity to extend this study to other oncogenic viruses such as EBV and HPV. This study open new perspectives on the characterization of molecular mechanisms deregulated during viral-induced oncogenesis.