Étude moléculaire et structurale de l’intégrase du virus porcin PERV et de son partenaire cellulaire humain Brd2, dans le cadre de la prévention de xénozoonoses rétrovirales

Molecular and structural study of Porcin Endogenous RetroVirus integrase and its human cellular cofactor Brd2, for the prevention of retroviral xenozoonosis

• Auteur / Autrice : Margaux Chahpazoff
• Direction : Patrice Gouet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance le 14/01/2020
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (Lyon ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Adriana-Erica Miele
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Gouet, Yannick Blanchard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Line Andréola, Mickaël Victor Cherrier, Juan Reguera

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hétérogreffes

Zoonoses

Intégrases

Rétroviridés

Mots clés libres

Rétrovirus

Intégrase

Brd2

PERV

Xénotransplantation

Retrovirus

Integrase

Brd2

PERV

Xenotransplantation

Résumé

L’utilisation d’organes porcins pourrait pallier le déficit d’organes humains pour les patients en attente de greffe. Le développement de cette technique est cependant limité par la présence d’un rétrovirus endogène actif dans le génome des cellules porcines. L’intégrase (IN) du rétrovirus recombinant endogène porcin PERV-A/C catalyse une étape clé du cycle rétroviral et constitue une cible thérapeutique de choix. Cette IN utilise un cofacteur cellulaire, la protéine Brd2, qui permet le ciblage de sites d’intégration spécifiques et une infection productive. La première partie du manuscrit porte sur l’étude biochimique et structurale de la zone d’interaction entre l’IN de PERV-A/C et la protéine Brd2 humaine. Des acides aminés essentiels pour l’interaction ont été caractérisés et une enveloppe SAXS a été déterminée. Ces résultats ont permis de mieux comprendre le mécanisme d’interaction et de proposer un modèle structural de l’intasome des Gammarétrovirus avec un fragment de Brd2 lié. Un protocole de purification de cet assemblage macromoléculaire a ensuite été mis au point et des images de microscopie électronique ont été enregistrées. Un criblage de molécules candidates pour inhiber la formation du complexe intasome:Brd2 a également été réalisé, dans le but de développer une thérapie réduisant les risques de xénozoonose

Xenotransplantation is the transplantation of organs, tissues or cells from an animal to a human recipient and appears to be a promising option regarding the lack of human donors. Research is now focusing on pig donors, but this animal carries an active endogenous Gammaretrovirus, termed PERV (Porcin Endogenous RetroVirus), able to infect patients. Recombinant PERV-A/C IN is a key enzyme of the retroviral life cycle and a relevant therapeutic target. IN requires a cellular cofactor, the human protein Brd2, which allows to target specific integration sites and is mandatory for a productive infection. During this thesis, residues essential for the IN:Brd2 interaction were identified and a SAXS envelope of a two fragments complex were determined. With the support of these experimental results, a first model of the gammaretroviral intasome with a bound Brd2 fragment was built. Finally, a purification protocol of this macromolecular assembly was set-up and electron microscopy images were collected. A first screening of putative IN:Brd2 interaction modulators was carried out with the purpose of developing a therapy limiting xenozoonosis risks