Mécanismes intracellulaires de la transformation médiée par l’enveloppe de JSRV

Intracellular pathways involved in JSRV envelope mediated transformation

• Auteur / Autrice : Margaux Monot
• Direction : Caroline Leroux, Fabienne Archer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 16/12/2015
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Rétrovirus et pathologie comparée : équipe de recherches en Biologie Humaine
• Jury : Président / Présidente : Philippe Merle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Caroline Denesvre
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Sitbon, Lucas Willems

Mots clés

Mots clés contrôlés

Poumon -- Cancer

Actine

Cellules -- Activation

Rétroviridés

Mots clés libres

Rétrovirus

JSRV

RALBP1

Transformation cellulaire

CDC42

Actine

Cancer du poumon

Retroviruses

JSRV

RALBP1

Cellular transformation

CDC42

Actin

Lung cancer

Résumé

Les cancers sont un groupe de maladies diverses et complexes responsables de millions de décès chaque année à travers le monde. Ces maladies sont multicausales et peuvent être engendrées par de nombreux facteurs génétiques ou environnementaux. Parmi les facteurs susceptibles de déclencher l’oncogénèse, les agents infectieux (virus, bactéries et parasites) sont à l’origine de plus de 16 % des cancers. Parmi les virus, l’étude de la famille des Retroviridae a permis de comprendre les mécanismes de l’oncogénèse virale. Certains rétrovirus portent des oncogènes d’origine cellulaire, d’autres activent des oncogènes cellulaires lors de leur insertion dans le génome de l’hôte et d’autres enfin portent des protéines virales oncogènes. Parmi ces derniers, le rétrovirus JSRV (Jaagsiekte Sheep Retrovirus) est responsable de l’adénocarcinome pulmonaire ovin chez les petits ruminants. JSRV transforme des cellules épithéliales alvéolaires et bronchiolaires via sa protéine d’enveloppe (Env) qui dérégule des voies de signalisation cellulaire contrôlant la prolifération, dont la voie Akt/mTOR (Phosphatidylinositol 3-kinase Alpha serine-Threonine-protein Kinase/ mammalian Target Of Rapamycin). Nous avons identifié la protéine cellulaire RALBP1 (RalA Binding Protein 1) comme un partenaire de Env et analysé les effets de cette interaction sur la transformation induite par JSRV. Nous avons confirmé la formation de complexes protéiques RALBP1/ Env dans les cellules de mammifères. Par inhibition de l'expression de RALBP1 avec des siRNA spécifiques, nous avons montré que la protéine cellulaire est impliquée dans le processus de transformation cellulaire induite par l’enveloppe et dans la modulation de la voie mTOR /p70S6K. Nous avons mis en évidence la sous-expression de RALBP1 dans les cellules exprimant Env in vitro, mais aussi ex vivo dans les cellules primaires tumorales et in vivo dans les tissus tumoraux. Nous avons déterminé que CDC42, un activateur de p70S6K dont l’activité est négativement régulée par RALBP1, interagit avec l’enveloppe de JSRV. Nous avons posé l’hypothèse que la diminution de RALBP1 provoquée par l’Env activerait CDC42 ce qui conduirait à l’activation p70S6K. CDC42 étant impliqué dans l’organisation du cytosquelette d’actine, nous nous sommes intéressés à l’effet de l’enveloppe sur le cytosquelette d’actine. Nous avons mis en évidence une désorganisation du cytosquelette d’actine et une perte de la polarisation des cellules exprimant l’enveloppe de JSRV. Comme de nombreux autres virus, JSRV pourrait moduler le cytosquelette d’actine des cellules épithéliales qu’il infecte afin de désorganiser l’épithélium et ainsi affecter son hôte plus efficacement

Worldwide, cancers are a group of diverse and complex diseases responsible for millions of deaths every year. These diseases are multicausal and associated with various genetic and environmental factors. Infectious agents (viruses, bacteria and parasites) are at the origin of more than 16 % of cancers. Among viruses, the study of the Retroviridae family allowed us to understand the mechanisms of viral oncogenesis. They transform cells by carrying oncogenes, by the activation of cellular oncogenes after their integration into the host genomes or by the oncogenic properties of some of their proteins. Among the later, JSRV (Jaagsiekte Sheep Retrovirus) is responsible for ovine lung adenocarcinoma in small ruminants. It transforms alveolar and bronchiolar epithelial cells via its envelope protein (Env). Env expression deregulates pathways involved in the control of cellular proliferation, such as the Akt/mTOR (Phosphatidylinositol 3-kinase Alpha serine-Threonine-protein Kinase/ mammalian Target Of Rapamycin) pathway. We identified RALBP1 (RalA Binding Protein 1) as a cellular partner of Env and analyzed the effects of these interaction on the JSRV induced transformation. We confirmed the formation of RALBP1/Env complexes in cells. By inhibition of RALBP1 expression with specific siRNA, we showed that RALBP1 is involved in Env mediated transformation and in the modulation of the mTOR/p70S6K pathway. We demonstrated the down expression of RALBP1 in vitro in cell lines expressing Env, and importantly ex vivo in primary cells derived from tumoral lungs and in vivo in tumoral lungs. We determined that CDC42, an activator of p70S6K whose activity is negatively regulated by RALBP1, interacts with the envelope of JSRV. We make the hypothesis that the activation of CDC42, following the Env-mediated decrease of RALBP1, would lead to the activation of p70S6K. As CDC42 is involved in the organization of the actin cytoskeleton, we were interested in the effect of Env on actin cytoskeleton. We showed the disorganization of actin cytoskeleton and the loss of polarization in cells expressing Env JSRV. As many viruses, JSRV could modulate the actin cytoskeleton in epithelial cells via its envelope in order to disrupt the epithelium and affect its host more efficiently