Etude de l'épissage du transcrit primaire du virus de l'immunodeficience humaine : interaction et mécanisme d'action des protéines SR et hnRNP au niveau du site accepteur A3

par Houda Hallay

Thèse de doctorat en Biologie structurale, moléculaire et cellulaire

Sous la direction de Christiane Branlant.


  • Résumé

    L’épissage de l’ARN du HIV-1 joue un rôle majeur pour sa multiplication. A partir de 4 sites donneurs et 8 sites accepteurs d’épissage plus de 30 ARNm viraux sont produits. Nous avons décortiqué les mécanismes régulant l’utilisation du site accepteur A3 nécessaire pour la production des ARNm tat. La protéine Tat est requise pour la production des ARN viraux. Comme elle est toxique pour la cellule infectée, sa production est fortement contrôlée au niveau de l’épissage. Deux éléments inhibant l’utilisation du site A3 avaient été identifiés, ESS2 fixe la protéine hnRNP A1 et ESS2p la hnRNP H. Nous avons montré qu’en se fixant sur ESS2p, hnRNP H inhibe le site A3 par encombrement stérique. En combinant des méthodes moléculaires et structurales, nous avons expliqué comment, en se liant sur l’élément ESS2 loin du site A3, hnRNP A1 limite l’activité de ce site. Les résultats montrent que la fixation coopérative et la multimérisation de plusieurs molécules de hnRNP A1 est initiée par la fixation simultanée d’au moins 2 molécules de hnRNP A1, dont l’une interagit avec l’élément ESS2 par son domaine RRM. Le domaine Gly de hnRNP A1 stabilise les complexes formés. Des mutations dans ESS2 limitent la fixation de hnRNP A1 sur toute la région ARN et augmentent l’épissage. Les protéines SRp40 et SC35 activent l’épissage au site A3 en entrant en compétition avec hnRNP A1 au niveau de l’élément ESS2. Nous avons aussi montré que des ARN viraux, issus d’isolats du HIV-1 ayant perdu la capacité de produire de nouveaux virions, contiennent 2 mutations dans la région régulant le site A3 qui augmentent la fixation de hnRNP A1 et bloquent l’épissage au site A3.

  • Titre traduit

    Study of the regulation of the alternative splicing of the HIV-1 RNA primary transcript : interaction and mechanism of actions of SR and hnRNP proteins at the acceptor site A3


  • Résumé

    Alternative splicing of virus HIV-1 RNA plays a key role for virus multiplication. By the combined utilization of 4 donor and 8 acceptor splicing sites at least 30 distinct mRNAs are produced in infected cells. We studied the mechanism of regulation of one essential acceptor site (site A3). Its utilization is needed for production of tat mRNAs. Protein Tat is required for the viral RNA production. As Tat is toxic for the infected cells, its production is highly controlled at the splicing step. Two splicing silencers act at site A3 : ESS2 and ESS2p, they bind proteins hnRNP A1 and hnRNP H, respectively. We showed that by binding to ESS2p, protein hnRNP H limits site A3 activity by steric hindrance. By using molecular and structural methods, we explained how the interaction of hnRNP A1 with ESS2, located 69 nt downstream from site A3, blocks the utilization of this site. Our experimental data reveal that the cooperative binding and multimerization of hnRNP A1 on the 69 nt region located downstream from site A3 is initiated by simultaneous association of at least two hnRNP A1 molecules. One of them interacts directly with ESS2 by its RRM domains. The Gly domain of hnRNP A1 strongly stabilizes this complex. Mutations in ESS2 decrease hnRNP A1 binding on the entire RNA region and increase splicing efficiency. We showed that the activation of site A3 by proteins SRp40 and SC35 is due to their competition with hnRNP A1 for binding to ESS2. Finally, we found that HIV-1 RNAs of chronically infected cells, which lost their ability to produce new virions, contain 2 mutations in the A3 regulatory region that increase hnRNP A1 binding and block site A3 utilization.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (268-xxix p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. i-xxix

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2006 135
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