Impact de la protéine de matrice des lyssavirus sur la réponse de l'hôte

Impact of the matrix protein of lyssaviruses on host response

• Auteur / Autrice : Sophie Hubert-Luco
• Direction : Hervé Bourhy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie et Virologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunité innée

Multimérisation de protéines

Virus de la rage

Facteur de transcription NF-kappa B

Lyssavirus

Résumé

La protéine de matrice (M) des lyssavirus, les agents de la rage, intervient à de nombreuses étapes du cycle viral aboutissant à la formation de nouvelles particules infectieuses. Elle est directement impliquée dans les dysfonctionnements cellulaires liés à l'infection par le virus rabique, en particulier dans l'induction de l'apoptose de la cellule infectée. Cette étude a porté sur les différents impacts de la protéine M sur la réponse de l'hôte. Nous avons décrit et caractérisé une nouvelle protéine cellulaire ciblée par la protéine M des isolats de terrain de lyssavirus : RelAp43. Nous avons montré qu'elle possède toutes les caractéristiques d'un membre de classe I au sein de la famille de facteurs de transcription NF-kB. Nous avons mis en évidence ses capacités à moduler l'expression génique, notamment de gènes impliqués dans l'immunité innée comme l'IFN-ß. RelAp43 est capable de modifier l'équilibre des différentes combinaisons de dimères NF-kB, en limitant la dégradation de p50 d'une part, et en inhibant la formation du dimère RelA-p50 d'autre part. Ce travail a montré que RelAp43 est ciblé spécifiquement par les protéines M des isojats de terrain, au contraire des souches vaccinales de lyssavirus. Cette interaction se traduit au niveau fonctionnel par une inhibition de la voie NF-kB et de l'induction de l'expression de l'IFN-ß. Nous avons montré que les résidus 77 et 104 de la protéine M sont nécessaires à l'interaction avec RelAp43, et que les résidus 100 et 110 sont indispensables pour que cette interaction se traduise par une inhibition de la réponse de l'hôte. Ce travail a également porté sur l'importance du niveau de multimérisation de la protéine M dans la régulation de ses interactions avec des facteurs cellulaires. Nous avons travaillé sur la mise au point d'un protocole de production et de purification de protéine M en bactérie. Grâce à des outils biophysiques (ultracentrifugation analytique, diffusion dynamique de lumière), les capacités de multimérisation de la protéine M de deux isolats ont été étudiées de façon comparative. Nous avons cherché à corréler les propriétés biophysiques des protéines M de différentes souches avec des observations biologiques portant sur l'induction de l'apoptose et la modulation de la voie NF-kB.

The matrix protein (M) of lyssaviruses plays some pivotal roles during the viral life circle. This study aimed at describing the impact of the M protein on host response. We described and characterized a novel cell protein targeted by the M protein of field isolates of lyssaviruses : RelAp43. We demonstrated that it exhibits all the properties of a class I member of the NF-kB family of transcription factors. We have shown that RelAp43 can modulate gene expression, in particular for genes involved in innate immunity like IFN-p. RelAp43 is able to modigy the equilibrium between the differents NF-kB dimers, by limiting p50 degradation and inhibiting the association between p66/RelA and p50. This work demonstrated that RelAp43 is specifically targeted by M protein from field isolates of lyssaviruses, contrary to vaccine strains. This interaction induces an inhibition of the NF-kB pathway and of IFN-ß expression. We established that residues 77 and 104 of the M protein were necessary to its interaction with RelAp43, while positions 100 and 110 are crucial of the host response inhibition. We also studied the role of protein M multimerisation on its modulation of host response. We developed a protocol of production and purification of M protein in bacteria. Using biophysical approaches (analytical ultracentrifugation and dynamic light scattering), we compared the biophysical properties of M protein in term of multimerisation. We tried to correlate their oligomerisation abilities with some biological observations about the induction of apoptosis and the modulation of NF-kB signaling.