Etude d'un nouveau mécanisme épigénétique d'inactivation de p53 par une protéine adénovirale et son implication dans la création d'un virus oncolytique

par Fanny Estermann

Thèse de doctorat en Cancérologie, génétique, hématologie, immunologie

Sous la direction de Christian Devaux.

Le jury était composé de Christian Devaux, Pascal Pujol, Clodagh O'Shea.

Les rapporteurs étaient Morvane Colin, Patrick Gaudray.


  • Résumé

    P53 empêche la réplication d'ADN cellulaire pathologique ainsi que viral en activant la transcription d'effecteurs en aval. L'augmentation d'expression de p53 et sa phosphorylation en réponse à des oncogènes ou à des dommages à l'ADN sont considérées comme déterminant l'activation transcriptionnelle de p53. Les mutations tumorales et les protéines virales convergent fonctionnellement en inactivant p53. Par exemple la protéine cellulaire MDM2 et la protéine adénovirale E1 B-55K ciblent toutes les deux p53 pour sa dégradation. Ceci représente la base du raisonnement de la création des molécules antagonistes de MDM2 et de l'adénovirus oncolytique où E1B-55K a été supprimé, ONYX-015 (Oncorine), comme thérapies anticancéreuses ciblant p53. Pourtant ici, nous montrons que E1B-55K est dispensable pour l'inactivation de p53 et nous révélons un mécanisme épigénétique nouveau et dominant qui inactive l'activité de p53, quel que soit le niveau et la phosphorylation de p53. En utilisant une approche génétique, nous dévoilons qu'E4-ORF3, une autre protéine adénovirale, est le point de nucléation de domaines d'hétérochromatine, menant à l'inactivation des promoteurs cibles de p53, en empêchant sa liaison et donc son activation transcriptionnelle. De plus, nous montrons qu'E4-ORF3 forme un échafaudage nucléaire qui dirige deux métyltransferases, SUV39H1 et SUV39H2, vers ces nouveaux domaines répressifs. Notre étude change la définition fondamentale du mécanisme d'inactivation de p53 dans les cellules infectées par un adénovirus, apportant une nouvelle lumière sur un mécanisme critique qui va maintenant permettre le développement de thérapies adénovirale vraiment sélectives du statut p53 des cellules.

  • Titre traduit

    Heterochromatin silencing of p53 target genes by a small adenoviral protein and its implication in oncolytic virus development


  • Résumé

    P53 guards against pathological cellular and viral DNA replication by activating the transcription of downstream effectors. The induction of p53 levels and its phosphorylation in response to oncogenes and DNA damage is thought to determine p53 transcriptional activation. Tumor mutations and viral proteins functionally converge in inactivating p53. For example the cellular protein MDM2 and the adenoviral protein E1B-55k both target p53 for its degradation. This is the premise for MDM2 antagonists and the E1B-55k deleted oncolytic adenovirus, ONYX-015 (Oncorine) as p53-targeted cancer therapies. However, here we show that E1B-55k is dispensable for p53 inactivation and reveal a novel and dominant epigenetic mechanism that silences p53 activity, irrespective of p53 level and phosphorylation. Using a genetic approach, we reveal that E4-ORF3, another adenoviral protein, nucleates heterochromatin domain, leading to the silencing of p53 target promot er by preventing its binding and subsequent transcriptional activation. Moreover we show that E4-ORF3 forms a novel nuclear scaffold that directs two methyltransferases, SUV39H1 and SUV39H2, to this newly formed repressive domains. Our study changes the fundamental definition of how p53 is inactivated in adenovirus infected cells, and provides a critical mechanistic insight that could now enable the rational development of true p53 tumor selective adenoviral therapies.

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