Rôle du complexe de remodelage de la chomatine SWI/SNF dans la transactivation par TAT du promteur VIH-1

par Céline Treand

Thèse de doctorat en Virologie fondamentale

Sous la direction de Stéphane Emiliani.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .

mots clés

• Régions promotrices (génétique)
• VIH-1 (Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1) -- génétique
• Facteurs de transcription
• Acétylation
• Activation de la transcription
• Protéines du gène tat

Résumé

Le promoteur du Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) est sous le contrôle de la protéine virale Tat, qui stimule la transcription via une séquence ARN appelée TAR. L'activité optimale de Tat dépend de son association avec différents co-facteurs cellulaires (P-TEFb, P300 et PCAF) et s'accompagne du déplacement du nucléosome Nuc-1 au niveau du LTR VIH-1. Nous avons étudié le rôle du complexe de remodelage de la chromatine ATP-dépendant SWI/SNF dans la transactivation par Tat du promoteur VIH-1. Nous avons mis en évidence une interaction entre la protéine virale Tat et la sous-unité ATPase du complexe de remodelage de la chromatine SWI/SNF (Brm) in vivo et in vitro. Nous avons montré que les acides aminés 40 à 72 de Tat sont suffisants pour interagir avec le domaine riche en résidus chargés de Brm. Nous avons montré que l'acétylation de Tat sur la lysine 50 inhibe son interaction avec Brm. Nous avons également analysé le rôle de l'interaction Tat/Brm dans la transactivation par Tat du promoteur VIH-1. D'une part, la sur-expression de Brm a un effet synergique sur la transactivation par Tat du LTR VIH-1 intégré. A l'inverse, l'inhibition de l'expression de Brm, par ARN interférence conduit à une diminution drastique de la transactivation par Tat du promoteur intégré. Finalement, par des expériences de ChIP nous avons observé un recrutement de Brm et de BAF 155 au niveau du promoteur après activation par Tat. L'ensemble des résultats suggère fortement que le complexe SWI/SNF est un élément nécessaire à l'activation du promoteur VIH-1 par Tat, et qu'il pourrait être responsable du déplacement du nucléosome Nuc-1.

Titre traduit

Role of the SWI/SNF chromatin remodelling complex in tat transactivation of the HIV-1 promoter

Résumé

The Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) promoter is underthe control of the viral trans-activator protein, Tat that stimulates transcription via a RNA target termed TAR. Tat optimal activity is mediated by its association with several co-factors, such as P-TEFb, P300 and PCAF. Activation of the integrated HIV-1 promoter by Tat is associated with chromatin remodeling events: disruption of the Nuc-1 nucleosome. We have investigated the role of ATP-dependant chromatin remodeling complexes in Tat-mediated transactivation of the HIV-1 promoter. Using co-immunoprecipitation experiments and binding assays, we found that Tat was able to interact with the SWI/SNF ATPase subunit Brm, both in vivo and in vitro. We then mapped the interaction domain of Tat with Brm using deletion mutants, and shown that the charged domain of Brm was sufficient to interact with the amino acids 40 -72 of Tat. Interestingly, acetylation of lysine 50 within the Brm-interacting domain of Tat disrupted Tat/Brm interaction. Additionally, we investigated the role of Tat/Brm interaction in Tat transactivation of the HIV-1 promoter. First, over-expression of Brm synergised with Tat on the transcription of integrated HIV-1 promoter. On the contrary, when we silenced Brm expression using RNA interference, we observed a drastic decrease of the Tat-mediated transcription of the integrated HIV-1 LTR. Finally, ChIP experiments showed that Brm and BAF155 are recruited in vivo to the HIV-1 promoter in a Tat-dependent manner. These data show the requirement of Tat-mediated recruitment of SWI/SNF chromatin remodelling complex to the HIV-1 promoter in the activation of the LTR.