Drosophila Myc interacts with host cell factor (dHCF) to activate transcription and control growth.

The Myc proto-oncoproteins are transcription factors that recognize numerous target genes through hexameric DNA sequences called E-boxes. The mechanism by which they then activate the expression of these targets is still under debate. Here, we use an RNAi screen in Drosophila S2 cells to identify Drosophila host cell factor (dHCF) as a novel co-factor for Myc that is functionally required for the activation of a Myc-dependent reporter construct. dHCF is also essential for the full activation of endogenous Myc target genes in S2 cells, and for the ability of Myc to promote growth in vivo. Myc and dHCF physically interact, and they colocalize on common target genes. Furthermore, down-regulation of dHCF-associated histone acetyltransferase and histone methyltransferase complexes in vivo interferes with the Myc biological activities. We therefore propose that dHCF recruits such chromatin-modifying complexes and thereby contributes to the expression of Myc targets and hence to the execution of Myc biological activities.

RNA interference screening identifies a novel role for PCTK1/CDK16 in medulloblastoma with c-Myc amplification.

Medulloblastoma (MB) is the most common malignant brain tumor in children and is associated with a poor outcome. cMYC amplification characterizes a subgroup of MB with very poor prognosis. However, there exist so far no targeted therapies for the subgroup of MB with cMYC amplification. Here we used kinome-wide RNA interference screening to identify novel kinases that may be targeted to inhibit the proliferation of c-Myc-overexpressing MB. The RNAi screen identified a set of 5 genes that could be targeted to selectively impair the proliferation of c-Myc-overexpressing MB cell lines: AKAP12 (A-kinase anchor protein), CSNK1α1 (casein kinase 1, alpha 1), EPHA7 (EPH receptor A7) and PCTK1 (PCTAIRE protein kinase 1). When using RNAi and a pharmacological inhibitor selective for PCTK1, we could show that this kinase plays a crucial role in the proliferation of MB cell lines and the activation of the mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway. In addition, pharmacological PCTK1 inhibition reduced the expression levels of c-Myc. Finally, targeting PCTK1 selectively impaired the tumor growth of c-Myc-overexpressing MB cells in vivo. Together our data uncover a novel and crucial role for PCTK1 in the proliferation and survival of MB characterized by cMYC amplification.

Découverte de nouvelles interactions entre le virus de l'Hépatite C et l'hôte par une approche combinée de Spectrométrie de Masse et de Génomique Fonctionnelle

La réplication et l’assemblage du virus de l’hépatite C (VHC) sont régulés finement dans le temps et l’espace par les interactions protéiques entre le virus avec l’hôte. La compréhension de la biologie du virus ainsi que sa pathogénicité passe par les connaissances relatives aux interactions virus/hôte. Afin d’identifier ces interactions, nous avons exploité une approche d’immunoprécipitation (IP) couplée à une détection par spectrométrie de masse (MS), pour ensuite évaluer le rôle des protéines identifiées dans le cycle viral par une technique de silençage génique. Les protéines virales Core, NS2, NS3/4A, NS4B, NS5A et NS5B ont été exprimées individuellement dans les cellules humaines 293T et immunoprécipitées afin d’isoler des complexes protéiques qui ont été soumis à l’analyse MS. Ainsi, 98 protéines de l’hôte ont été identifiées avec un enrichissement significatif et illustrant une spécificité d’interaction. L’enrichissement de protéines connues dans la littérature a démontré la force de l’approche, ainsi que la validation de 6 nouvelles interactions virus/hôte. Enfin, le rôle de ces interactants sur la réplication virale a été évalué dans un criblage génomique par ARN interférant (ARNi). Deux systèmes rapporteurs de la réplication virale ont été utilisés : le système de réplicon sous-génomique (Huh7-Con1-Fluc) et le système infectieux (J6/JFH-1/p7Rluc2a), ainsi qu’un essai de toxicité cellulaire (Alamar Blue). Parmi les protéines de l’hôte interagissant avec le VHC, 28 protéines ont démontré un effet significatif sans effet de toxicité cellulaire, suggérant fortement un rôle dans la réplication du VHC. Globalement, l’étude a mené à l’identification de nouvelles interactions virus/hôte et l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles.

Étude de la régulation de l'activité du ligand Delta dans le cadre de la signalisation Notch

La voie de signalisation Notch est conservée au cours de l'évolution. Elle joue un rôle clé dans le développement, et elle est impliquée dans de nombreuses décisions de destin cellulaire, dans le maintien des cellules souches, et dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Une dérégulation de la signalisation Notch est impliquée dans diverses maladies et cancers, y compris les tumeurs solides, comme les cancers du sein et du col de l'utérus, et les leucémies, comme la Leucémie Aiguë Lymphoblastique des cellules T (LAL-T). Notch est un récepteur transmembranaire activé par des ligands transmembranaires de la famille DSL (Delta/Serrate/Lag-2). Bien que plusieurs mutations oncogéniques ont été identifiées au niveau du récepteur Notch, de nombreux cancers modulés par Notch demeurent ligand-dépendants. Étonnamment, les mécanismes moléculaires régulant l'activation du ligand sont encore relativement peu caractérisés par rapport à ceux qui régissent le récepteur Notch lui-même. Utilisant un essai de co-culture avec un rapporteur luciférase de Notch, nous avons effectué le premier crible d'ARNi pan-génomique visant spécifiquement à identifier des régulateurs des ligands de Notch dans la cellule émettrice du signal. Nous avons ainsi pu découvrir de nouvelles classes de régulateurs communs pour les ligands Delta-like1 et 4. Ces régulateurs comprennent des inhibiteurs de protéases, des facteurs de transcription, et des gènes divers à fonction inconnue, tels que Tmem128 « Transmembrane protein 128 », ou à fonction préalablement caractérisée tels que la co-chaperonne moléculaire Cdc37 « Cell division cycle 37 homolog ». Par la suite, nous avons développé des cribles secondaires fonctionnels où nous avons démontré l'importance de ces régulateurs pour des événements Notch-dépendants, comme la différenciation des cellules T normales, et la survie des cellules souches pré-leucémiques isolées à partir d'un modèle murin de LAL-T. En outre, nous avons prouvé que les régulateurs les plus forts du crible de survie sont également nécessaires pour l'activité d'auto-renouvellement des cellules souches pré-leucémiques. Finalement, nous avons entamé une caractérisation moléculaire préliminaire de deux régulateurs nouvellement identifiés; Tmem128 et Cdc37 afin d'étudier leur mécanisme d'action sur les ligands. En conclusion, cette étude nous a permis d'identifier de nouveaux régulateurs de la voie Notch qui pourraient servir de cibles thérapeutiques potentielles dans les cancers; tel qu'illustré par le modèle LAL-T. La compréhension des détails moléculaires sous-jacents aux fonctions de ces régulateurs sera essentielle afin de développer des inhibiteurs pharmacologiques pour bloquer leur action et entraver la signalisation Notch dans le cancer.

The nuclear pore complex and its transporters : from virus-host interactors to subverting the innate antiviral immunity

Les virus ont besoin d’interagir avec des facteurs cellulaires pour se répliquer et se propager dans les cellules d’hôtes. Une étude de l'interactome des protéines du virus d'hépatite C (VHC) par Germain et al. (2014) a permis d'élucider de nouvelles interactions virus-hôte. L'étude a également démontré que la majorité des facteurs de l'hôte n'avaient pas d'effet sur la réplication du virus. Ces travaux suggèrent que la majorité des protéines ont un rôle dans d'autres processus cellulaires tel que la réponse innée antivirale et ciblées pas le virus dans des mécanismes d'évasion immune. Pour tester cette hypothèse, 132 interactant virus-hôtes ont été sélectionnés et évalués par silençage génique dans un criblage d'ARNi sur la production interferon-beta (IFNB1). Nous avons ainsi observé que les réductions de l'expression de 53 interactants virus-hôte modulent la réponse antivirale innée. Une étude dans les termes de gène d'ontologie (GO) démontre un enrichissement de ces protéines au transport nucléocytoplasmique et au complexe du pore nucléaire. De plus, les gènes associés avec ces termes (CSE1L, KPNB1, RAN, TNPO1 et XPO1) ont été caractérisé comme des interactant de la protéine NS3/4A par Germain et al. (2014), et comme des régulateurs positives de la réponse innée antivirale. Comme le VHC se réplique dans le cytoplasme, nous proposons que ces interactions à des protéines associées avec le noyau confèrent un avantage de réplication et bénéficient au virus en interférant avec des processus cellulaire tel que la réponse innée. Cette réponse innée antivirale requiert la translocation nucléaire des facteurs transcriptionnelles IRF3 et NF-κB p65 pour la production des IFNs de type I. Un essai de microscopie a été développé afin d'évaluer l’effet du silençage de 60 gènes exprimant des protéines associés au complexe du pore nucléaire et au transport nucléocytoplasmique sur la translocation d’IRF3 et NF-κB p65 par un criblage ARNi lors d’une cinétique d'infection virale. En conclusion, l’étude démontre qu’il y a plusieurs protéines qui sont impliqués dans le transport de ces facteurs transcriptionnelles pendant une infection virale et peut affecter la production IFNB1 à différents niveaux de la réponse d'immunité antivirale. L'étude aussi suggère que l'effet de ces facteurs de transport sur la réponse innée est peut être un mécanisme d'évasion par des virus comme VHC.

Identification et étude de mécanismes régulant l’expression de MAPK

Les fichiers accompagnant le document sont en format Microsoft Excel 2010.

Régulation de la division asymétrique chez C. elegans

La division asymétrique est essentielle pour générer la diversité au cours du développement et permet aussi de réguler la balance entre renouvellement et différenciation des cellules souches chez l’adulte. Dans ces deux cas de figure, elle dépend respectivement d’une polarité intrinsèque ou d’une polarité extrinsèque. C. elegans est un excellent modèle pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de la division asymétrique in vivo. Chez l’embryon, le maintien d’un axe de polarité antéro-postérieur dépend des protéines PAR conservées et localisées de façon asymétrique en deux groupes mutuellement exclusifs; le groupe antérieur avec PAR-3, PAR-6, PKC-3 et le groupe postérieur avec PAR-2 et PAR-1. L’absence d’une protéine PAR entraine une perte de polarité et une létalité embryonnaire. Lors d’un crible par ARN interférence mené par Jean-Claude Labbé pour identifier les suppresseurs de la létalité associée à la perte de PAR-2, deux cyclines de type B, CYB-2.1 et CYB-2.2 ont été trouvées. J’ai déterminé que CYB-2.1 et CYB-2.2 interviennent dans la polarité sans perturber le cycle cellulaire et agissent vraisemblablement avec leur kinase associée, CDK-1, pour stabiliser les niveaux protéiques de PAR-6. Ces travaux permettent de mieux définir les liens étroits entre polarité et cycle cellulaire. La lignée germinale de C. elegans est un excellent modèle pour étudier les divisions des cellules souches germinales in vivo. Par contre, l’absence d’orientation préférentielle de ces divisions laisse envisager que la complexité morphologique de la niche pourrait engendrer une diversité d’axe possible. J’ai étudié la régulation morphologique de cette niche, une unique cellule somatique appelée distal tip cell (DTC), qui arborise de longues extensions au stade adulte. Mes résultats préliminaires favorisent un modèle dans lequel les cellules souches et progéniteurs germinaux (CSPG) supportent la formation de ces extensions. Enfin, j’ai obtenu des conditions favorables à l’étude de la division asymétrique extrinsèque dans ce modèle, en simplifiant l’architecture de la niche dans des conditions qui préservent les divisions cellulaires des cellules souches. Mes travaux ont permis de mieux comprendre les liens unissant les différents processus biologiques impliqués dans la division asymétrique, d’une part par l’étude du rôle qu’y jouent des régulateurs clés du cycle cellulaire au cours du développement et d’autre part par la caractérisation d’une communication bidirectionnelle entre la niche et les cellules souches chez l’adulte.

Nucleolar proteins regulate stage-specific gene expression and ribosomal RNA maturation in Trypanosoma brucei

Different life-cycle stages of Trypanosoma brucei are characterized by stage-specific glycoprotein coats. GPEET procyclin, the major surface protein of early procyclic (insect midgut) forms, is transcribed in the nucleolus by RNA polymerase I as part of a polycistronic precursor that is processed to monocistronic mRNAs. In culture, when differentiation to late procyclic forms is triggered by removal of glycerol, the precursor is still transcribed, but accumulation of GPEET mRNA is prevented by a glycerol-responsive element in the 3' UTR. A genome-wide RNAi screen for persistent expression of GPEET in glycerol-free medium identified a novel protein, NRG1 (Nucleolar Regulator of GPEET 1), as a negative regulator. NRG1 associates with GPEET mRNA and with several nucleolar proteins. These include two PUF proteins, TbPUF7 and TbPUF10, and BOP1, a protein required for rRNA processing in other organisms. RNAi against each of these components prolonged or even increased GPEET expression in the absence of glycerol as well as causing a significant reduction in 5.8S rRNA and its immediate precursor. These results indicate that components of a complex used for rRNA maturation can have an additional role in regulating mRNAs that originate in the nucleolus.

A Cell Biological Determination of Integrator Subunit Localization

Uridine-rich small nuclear (U snRNAs), with the exception of the U6 snRNA, are RNA polymerase II (RNAPII) transcripts. The mechanism of 3’ cleavage of snRNAs has been unknown until recently. This area was greatly advanced when 12 of the Integrator complex subunits (IntS) were purified in 2005 through their interaction with the C-terminal domain (CTD) of the large subunit (RpbI) of RNAPII. Subsequently, our lab performed a genome-wide RNAi screen that identified two more members of the complex that we have termed IntS13 and IntS14. We have determined that IntS9 and 11 mediate the 3’ cleavage of snRNAs, but the exact function of the other subunits remains unknown. However, through the use of a U7 snRNA-GFP reporter and RNAi knockdown of the Integrator subunits in Drosophila S2 cells, we have shown that all subunits are required for the proper processing of snRNAs, albeit to differing degrees. Because snRNA transcription takes place in the nucleus of the cell, it is expected that all of the Integrator subunits would exhibit nuclear localization, but the knowledge of discrete subnuclear localization (i.e. to Cajal bodies) of any of the subunits could provide important clues to the function of that subunit. In this study, we used a cell biological approach to determine the localization of the 14 Integrator subunits. We hypothesized that the majority of the subunits would be nuclear, however, a few would display distinct localization to the Cajal bodies, as this is where snRNA genes are localized and transcribed. The specific aims and results are: 1. To determine the subcellular localization of the 14 Integrator subunits. To accomplish this, mCherry and GFP tagged clones were generated for each of the 14 Drosophila and human Integrator subunits. Confocal microscopy studies revealed that the majority of the subunits were diffuse in the nucleus, however, IntS3 formed discrete subnuclear foci. Surprisingly, two of the subunits, IntS2 and 7 were observed in cytoplasmic foci. 2. To further characterize Integrator subunits with unique subcellular localizations. Colocalization studies with endogenous IntS3 and Cajal body marker, coilin, showed that these two proteins overlap, and from this we concluded that IntS3 localized to Cajal bodies. Additionally, colocalization studies with mCherry-tagged IntS2 and 7 and the P body marker, Dcp1, revealed that these proteins colocalize as well. IntS7, however, is more stable in cytoplasmic foci than Dcp1. It was also shown through RNAi knockdown of Integrator subunits, that the cytoplasmic localization of IntS2 and 7 is dependent on the expression of IntS1 and 11 in S2 cells.

RNA interference screening identifies a novel role for PCTK1/CDK16 in medulloblastoma with c-Myc amplification.

Medulloblastoma (MB) is the most common malignant brain tumor in children and is associated with a poor outcome. cMYC amplification characterizes a subgroup of MB with very poor prognosis. However, there exist so far no targeted therapies for the subgroup of MB with cMYC amplification. Here we used kinome-wide RNA interference screening to identify novel kinases that may be targeted to inhibit the proliferation of c-Myc-overexpressing MB. The RNAi screen identified a set of 5 genes that could be targeted to selectively impair the proliferation of c-Myc-overexpressing MB cell lines: AKAP12 (A-kinase anchor protein), CSNK1α1 (casein kinase 1, alpha 1), EPHA7 (EPH receptor A7) and PCTK1 (PCTAIRE protein kinase 1). When using RNAi and a pharmacological inhibitor selective for PCTK1, we could show that this kinase plays a crucial role in the proliferation of MB cell lines and the activation of the mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway. In addition, pharmacological PCTK1 inhibition reduced the expression levels of c-Myc. Finally, targeting PCTK1 selectively impaired the tumor growth of c-Myc-overexpressing MB cells in vivo. Together our data uncover a novel and crucial role for PCTK1 in the proliferation and survival of MB characterized by cMYC amplification.

A blood-borne PDGF/VEGF-like ligand initiates wound-induced epidermal cell migration in Drosophila larvae

Wound healing is a conserved survival response whose function is to restore the integrity of the tissue after physical trauma. Despite numerous studies in the wound healing field, the signals and pathways that orchestrate and control the wound healing program are still not entirely known. To identify additional signals and pathways that regulate epidermal wound repair in Drosophila larvae, we performed a pilot in vivo RNAi screen using a live reporter for epidermal morphology and a wounding assay. From our pilot screen we identified Pvr, the Drosophila homolog of the vertebrate PDGF/VEGF receptors, and six other genes as epidermal wound healing genes. Morphological analysis of wound-edge cells lacking Pvr or the Drosophila Jun N-terminal Kinase (JNK), previously implicated in larval wound closure, suggest that Pvr signaling leads to cell process extension into the wound site while JNK mediates transient dedifferentiation of wound-edge epidermal cells. Furthermore, we found that one of the three known Pvr ligands, Pvf1, is also required for epidermal wound closure. Through tissue-specific knock down and rescue experiments, we propose a model in which epidermally-produced Pvf1 may be sequestered into the hemolymph (blood) and that tissue damage locally exposes blood-borne Pvf1 to Pvr receptors on epidermal cells at the wound edge, thus initiating epidermal cell process extension and migration into the wound gap. Together, our data suggest that the Pvr and JNK signaling pathways act in parallel to control different aspects of wound closure and that PDGF/VEGF ligands and receptors may have a conserved autocrine role in epidermal wound closure. ^

GENETIC INTERACTIONS OF FACTORS THAT REGULATE ALTERNATIVE RNA SPLICING IN THE MALE GERM LINE OF DROSOPHILA

Alternative RNA splicing is a critical process that contributes variety to protein functions, and further controls cell differentiation and normal development. Although it is known that most eukaryotic genes produce multiple transcripts in which splice site selection is regulated, how RNA binding proteins cooperate to activate and repress specific splice sites is still poorly understood. In addition how the regulation of alternative splicing affects germ cell development is also not well known. In this study, Drosophila Transformer 2 (Tra2) was used as a model to explore both the mechanism of its repressive function on its own pre-mRNA splicing, and the effect of the splicing regulation on spermatogenesis in testis. Half-pint (Hfp), a protein known as splicing activator, was identified in an S2 cell-based RNAi screen as a co-repressor that functions in combination with Tra2 in the splicing repression of the M1 intron. Its repressive splicing function is found to be sequence specific and is dependent on both the weak 3’ splice site and an intronic splicing silencer within the M1 intron. In addition we found that in vivo, two forms of Hfp are expressed in a cell type specific manner. These alternative forms differ at their amino terminus affecting the presence of a region with four RS dipeptides. Using assays in Drosophila S2 cells, we determined that the alternative N terminal domain is necessary in repression. This difference is probably due to differential localization of the two isoforms in the nucleus and cytoplasm. Our in vivo studies show that both Hfp and Tra2 are required for normal spermatogenesis and cooperate in repression of M1 splicing in spermatocytes. But interestingly, Tra2 and Hfp antagonize each other’s function in regulating germline specific alternative splicing of Taf1 (TBP associated factor 1). Genetic and cytological studies showed that mutants of Hfp and Taf1 both cause similar defects in meiosis and spermatogenesis. These results suggest Hfp regulates normal spermatogenesis partially through the regulation of taf1 splicing. These observations indicate that Hfp regulates tra2 and taf1 activity and play an important role in germ cell differentiation of male flies.

Functional Analysis of Drosophila Integrator Complex in snRNA 3' End Processing

Uridine-rich small nuclear RNAs (U snRNAs) play essential roles in eukaryotic gene expression by facilitating the removal of introns from mRNA precursors and the processing of the replication-dependent histone pre-mRNAs. Formation of the 3’ end of these snRNAs is carried out by a poorly characterized, twelve-membered protein complex named Integrator Complex. In the effort to understand Integrator Complex function in the formation of the snRNA 3’ end, we performed a functional RNAi screen in Drosophila S2 cells to identify protein factors required for snRNA 3’ end formation. This screen was conducted by using a fluorescence-based reporter that elicits GFP expression in response to a deficiency in snRNA processing. Besides scoring the known Integrator subunits, we identified Asunder and CG4785 as additional core members of the Integrator Complex. Additionally, we also found a conserved requirement for Cyclin C and Cdk8 in both fly and human snRNA 3’ end processing. We have further demonstrated that the kinase activity of Cdk8 is critical for snRNA 3’ end processing and is likely to function independent of its well-documented function within the Mediator Cdk8 module. Taken together, this work functionally defines the Drosophila Integrator Complex and demonstrates a novel function for Cyclin C/Cdk8 in snRNA 3’ end formation. This thesis work has also characterized an important functional interaction mediated by a microdomain within Integrator subunit 12 (IntS12) and IntS1 that is required for the activity of the Integrator Complex in processing the snRNA 3’ end. Through the development of a reporter-based functional RNAi-rescue assay in Drosophila S2 cells, we analyzed domains within IntS12 required for snRNA 3’ end formation. This analysis unexpectedly revealed that an N-terminal 30 amino acid region and not the highly conserved central PHD finger domain, is required for snRNA 3’ end cleavage. The IntS12 microdomain (1-45) functions autonomously, and is sufficient to interact and stabilize the putative scaffold protein IntS1. Our findings provide more details of the Integrator Complex for understanding the molecular mechanism of snRNA 3’ end processing. Moreover, these results lay the foundation for future studies of the complex through the identification of a novel functional domain within one subunit and the identification of additional subunits.

The nuclear pore complex and its transporters : from virus-host interactors to subverting the innate antiviral immunity

Les virus ont besoin d’interagir avec des facteurs cellulaires pour se répliquer et se propager dans les cellules d’hôtes. Une étude de l'interactome des protéines du virus d'hépatite C (VHC) par Germain et al. (2014) a permis d'élucider de nouvelles interactions virus-hôte. L'étude a également démontré que la majorité des facteurs de l'hôte n'avaient pas d'effet sur la réplication du virus. Ces travaux suggèrent que la majorité des protéines ont un rôle dans d'autres processus cellulaires tel que la réponse innée antivirale et ciblées pas le virus dans des mécanismes d'évasion immune. Pour tester cette hypothèse, 132 interactant virus-hôtes ont été sélectionnés et évalués par silençage génique dans un criblage d'ARNi sur la production interferon-beta (IFNB1). Nous avons ainsi observé que les réductions de l'expression de 53 interactants virus-hôte modulent la réponse antivirale innée. Une étude dans les termes de gène d'ontologie (GO) démontre un enrichissement de ces protéines au transport nucléocytoplasmique et au complexe du pore nucléaire. De plus, les gènes associés avec ces termes (CSE1L, KPNB1, RAN, TNPO1 et XPO1) ont été caractérisé comme des interactant de la protéine NS3/4A par Germain et al. (2014), et comme des régulateurs positives de la réponse innée antivirale. Comme le VHC se réplique dans le cytoplasme, nous proposons que ces interactions à des protéines associées avec le noyau confèrent un avantage de réplication et bénéficient au virus en interférant avec des processus cellulaire tel que la réponse innée. Cette réponse innée antivirale requiert la translocation nucléaire des facteurs transcriptionnelles IRF3 et NF-κB p65 pour la production des IFNs de type I. Un essai de microscopie a été développé afin d'évaluer l’effet du silençage de 60 gènes exprimant des protéines associés au complexe du pore nucléaire et au transport nucléocytoplasmique sur la translocation d’IRF3 et NF-κB p65 par un criblage ARNi lors d’une cinétique d'infection virale. En conclusion, l’étude démontre qu’il y a plusieurs protéines qui sont impliqués dans le transport de ces facteurs transcriptionnelles pendant une infection virale et peut affecter la production IFNB1 à différents niveaux de la réponse d'immunité antivirale. L'étude aussi suggère que l'effet de ces facteurs de transport sur la réponse innée est peut être un mécanisme d'évasion par des virus comme VHC.

Host cellular regulatory networks in dengue virus-human interactions

Dengue fever is one of the most important mosquito-borne diseases worldwide and is caused by infection with dengue virus (DENV). The disease is endemic in tropical and sub-tropical regions and has increased remarkably in the last few decades. At present, there is no antiviral or approved vaccine against the virus. Treatment of dengue patients is usually supportive, through oral or intravenous rehydration, or by blood transfusion for more severe dengue cases. Infection of DENV in humans and mosquitoes involves a complex interplay between the virus and host factors. This results in regulation of numerous intracellular processes, such as signal transduction and gene transcription which leads to progression of disease. To understand the mechanisms underlying the disease, the study of virus and host factors is therefore essential and could lead to the identification of human proteins modulating an essential step in the virus life cycle. Knowledge of these human proteins could lead to the discovery of potential new drug targets and disease control strategies in the future. Recent advances of high throughput screening technologies have provided researchers with molecular tools to carry out investigations on a large scale. Several studies have focused on determination of the host factors during DENV infection in human and mosquito cells. For instance, a genome-wide RNA interference (RNAi) screen has identified host factors that potentially play an important role in both DENV and West Nile virus replication (Krishnan et al. 2008). In the present study, a high-throughput yeast two-hybrid screen has been utilised in order to identify human factors interacting with DENV non-structural proteins. From the screen, 94 potential human interactors were identified. These include proteins involved in immune signalling regulation, potassium voltage-gated channels, transcriptional regulators, protein transporters and endoplasmic reticulum-associated proteins. Validation of fifteen of these human interactions revealed twelve of them strongly interacted with DENV proteins. Two proteins of particular interest were selected for further investigations of functional biological systems at the molecular level. These proteins, including a nuclear-associated protein BANP and a voltage-gated potassium channel Kv1.3, both have been identified through interaction with the DENV NS2A. BANP is known to be involved in NF-kB immune signalling pathway, whereas, Kv1.3 is known to play an important role in regulating passive flow of potassium ions upon changes in the cell transmembrane potential. This study also initiated a construction of an Aedes aegypti cDNA library for use with DENV proteins in Y2H screen. However, several issues were encountered during the study which made the library unsuitable for protein interaction analysis. In parallel, innate immune signalling was also optimised for downstream analysis. Overall, the work presented in this thesis, in particular the Y2H screen provides a number of human factors potentially targeted by DENV during infection. Nonetheless, more work is required to be done in order to validate these proteins and determine their functional properties, as well as testing them with infectious DENV to establish a biological significance. In the long term, data from this study will be useful for investigating potential human factors for development of antiviral strategies against dengue.