Caractérisation de la fonction de la protéine cellulaire p80/UAF1 dans la réplication du génome du virus du papillome humain

Le virus du papillome humain (VPH) est l’agent étiologique du cancer du col utérin, ainsi que d’autre néoplasies anogénitales et des voies aérodigestives supérieures. La réplication de son génome d’ADN double brin est assurée par les protéines virales E1 et E2, de concert avec la machinerie cellulaire de réplication. E1 assure le déroulement de l’ADN en aval de la fourche de réplication, grâce à son activité hélicase, et orchestre la duplication du génome viral. Nos travaux antérieurs ont démontré que le domaine N-terminal de E1 contient un motif de liaison à la protéine cellulaire p80/UAF1 qui est hautement conservé chez tous les VPH anogénitaux. L’intégrité de ce motif est essentielle au maintien de l’épisome viral. Les travaux présentés dans cette thèse ont d’abord déterminé que le motif de liaison à UAF1 n’est pas requis pour l’assemblage du pré-réplisome viral, mais important pour la réplication subséquente de l’ADN du VPH. Nous avons constaté qu’en présence de E1 et E2, UAF1 est relocalisé dans des foyers nucléaires typiques de sites de réplication du virus et qu’en outre, UAF1 s’associe physiquement à l’origine de réplication du VPH. Nous avons aussi déterminé que l’inhibition du recrutement de UAF1 par la surexpression d’un peptide dérivé de E1 (N40) contenant le motif de liaison à UAF1 réduit la réplication de l’ADN viral. Cette observation soutient le modèle selon lequel UAF1 est relocalisé par E1 au réplisome pour promouvoir la réplication de l’ADN viral. UAF1 est une protéine à domaine WD40 n’encodant aucune activité enzymatique et présumée exploiter des interactions protéine-protéine pour accomplir sa fonction. Nous avons donc investigué les protéines associées à UAF1 dans des cellules du col utérin et avons détecté des interactions avec les enzymes de déubiquitination USP1, USP12 et USP46, ainsi qu’avec la phosphatase PHLPP1. Nous avons établi que E1 forme un complexe ternaire avec UAF1 et n’importe laquelle des USP associés : USP1, USP12 ou USP46. Ces USP sont relocalisés au noyau par E1 et s’associent à l’ADN viral. De plus, l’activité enzymatique des USP est essentielle à la réplication optimale du génome viral. Au contraire, PHLPP1 ne forme pas de complexe avec E1, puisque leurs interactions respectives avec UAF1 sont mutuellement exclusives. PHLPP1 contient un peptide de liaison à UAF1 homologue à celui de E1. Ce peptide dérivé de PHLPP1 (P1) interagit avec le complexe UAF1-USP et, similairement au peptide N40, antagonise l’interaction E1-UAF1. Incidemment, la surexpression du peptide P1 inhibe la réplication de l’ADN viral. La génération de protéines chimériques entre P1 et des variants de E1 (E1Δ) défectifs pour l’interaction avec UAF1 restaure la capacité de E1Δ à interagir avec UAF1 et USP46, ainsi qu’à relocaliser UAF1 dans les foyers nucléaires contenant E1 et E2. Ce recrutement artificiel de UAF1 et des USP promeut la réplication de l’ADN viral, un phénotype dépendant de l’activité déubiquitinase du complexe. Globalement, nos travaux suggèrent que la protéine E1 du VPH interagit avec UAF1 afin de recruter au réplisome un complexe de déubiquitination dont l’activité est importante pour la réplication de l’ADN viral.

NHERF1 recruits the tumor suppressors PTEN and PHLPP to synergistically inhibit the PI-3K pathway

Glioblastoma multiforme is the most common form of brain cancer that presents patients with a poor prognosis that has remained unchanged over the past few decades. The tumor suppressor phosphatase PTEN antagonizes one of the major oncogenic pathways involved in the progression of glioblastoma, and is frequently deleted in this cancer type. Contrary to our expectations, we found that most glioblastoma cells expressing endogenous PTEN also harbor basal PI-3K/AKT activation mainly attributable to impaired PTEN membrane localization. This alteration correlated with a shift of the adaptor protein NHERF1, which contributes to PTEN membrane recruitment in normal cells, from the membrane to the cytoplasm. In cells expressing membrane-localized NHERF1, only simultaneous PTEN and NHERF1 depletion achieved AKT activation, suggesting the involvement of additional PI-3K/AKT suppressor regulated by NHERF1. We identified these novel interactors of NHERF1 as the PHLPP1 and PHLPP2 phosphatases. ^ NHERF1 directly interacted and recruited both PHLPP proteins to the membrane and, through both NHERF1 PDZ domains, assembled ternary complexes consisting of PTEN-NHERF1-PHLPP. Only simultaneous depletion of PTEN and PHLPP1 significantly activated AKT and increased proliferation in cells with membrane-localized NHERF1. Analysis of glioblastoma human tumors revealed frequent loss of membrane-localized NHERF1. On the other hand, targeting of NHERF1 to the membrane achieved suppression of AKT and cell proliferation. Our findings reveal a novel mechanism for PI-3K/AKT regulation by the synergistic cooperation between two important tumor suppressors, PTEN and PHLPP, via the scaffold protein NHERF1. ^