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Rôle des protéines Dok-1 et Dok-2 dans l'infection par le virus de l'herpès simplex 1

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Lahmidi, Soumia (2018). Rôle des protéines Dok-1 et Dok-2 dans l'infection par le virus de l'herpès simplex 1 Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, doctorat en immunologie et virologie, 179 p.

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Résumé

Le virus de l’herpès simplex-1 (VHS-1) affecte 80% de la population mondiale et son infection est généralement associée à l’apparition de lésions au niveau de la muqueuse labiale qu’on appelle encore les feux sauvages ou boutons de fièvre. Il est aussi responsable de la kératite stromale herpétique qui est la première cause infectieuse de la cécité dans les pays développés. Le VHS-1 se réplique durant l’infection aiguë au niveau des muqueuses puis il rejoint les ganglions tri-géminaux (TG) où il établit sa latence dans les neurones. La réponse immunitaire cellulaire est importante pour le contrôle de l'infection aiguë et les lymphocytes T CD8+ spécifiques au VHS-1 jouent un rôle central dans le maintien de la latence virale. Les protéines adaptatrices Dok-1 et Dok-2 régulent négativement les réponses en aval de plusieurs récepteurs immunitaires dans les cellules myéloïdes et lymphoïdes incluant le récepteur des cellules T. Cependant, l'importance des protéines Dok dans le contrôle de l'infection virale est inconnue.

Dans une première partie, nous avons tenté de déterminer si Dok-1 et Dok-2 modulent la réponse immunitaire anti-VHS-1. Pour cela, nous avons procédé à des infections oculaires sur des souris de type sauvage et des souris déficientes en Dok-1 et Dok-2. Nous avons montré que l’absence de Dok-1 et Dok-2 n’a pas eu d’impact sur le contrôle de la réplication virale sur le site oculaire durant l’infection aiguë. Toutefois, l’absence de Dok-1 et Dok-2 a entrainé une diminution de la réponse T CD8+ dirigée contre l'épitope immunodominant de la glycoprotéine B (gB) du VHS-1 dans la rate et les ganglions lymphatiques drainants lors de l’infection aiguë. Plus encore, l’absence des protéines Dok a induit une disparition presque complète des cellules T CD8+ spécifiques à gB dans la rate pendant la latence virale, avec une réduction plus sévère des cellules T CD8+ mémoires effectrices comparé aux cellules T CD8+ mémoires centrales. Le pourcentage de cellules T CD8+ spécifiques à gB dans les TG pendant la latence a été également réduit significativement en l’absence des Dok. Toutefois il n’y a pas eu d’incidence sur le phénotype des cellules T CD8+ spécifiques à gB dans les TG des souris déficientes en Dok-1 et Dok-2. Dans des essais ex vivo, la réactivation du VHS-1 a été détectée plus tôt dans des cultures de TG en l’absence des protéines Dok.

Dans une seconde partie, nous avons poursuivi l’étude en évaluant si le VHS-1 pouvait cibler les protéines Dok dans les cellules T. Nous avons découvert que le VHS-1 induit la phosphorylation des protéines Dok-1 et Dok-2 et une dégradation sélective de Dok-2 dans les cellules Jurkat. Par la suite, nous avons mis en évidence que Dok-2 interagit avec la protéine virale VP11/12, et que la phosphorylation des résidus tyrosines induite par le VHS-1 et la dégradation de Dok-2 nécessitent VP11/12. Plus encore, nous avons identifié le motif de liaison à la protéine Dok-2 dans la partie C-terminale de VP11/12. L'élimination de la liaison de Dok-2 à VP11/12 a empêché la phosphorylation et la dégradation de Dok-2.

En conclusion, nous avons mis en évidence que Dok-1 et Dok-2 sont importants pour promouvoir le maintien des lymphocytes T CD8+ spécifiques à gB et qu’elles favorisent le maintien de la latence du VHS-1 dans les TG. Nous proposons ainsi que la phosphorylation des Dok induite par VHS-1 et la dégradation de Dok-2 représentent un mécanisme d'évasion immunitaire pour inactiver les cellules T qui pourrait jouer un rôle important dans la pathogenèse du VHS-1.

Abstract

Herpes simplex virus-1 (HSV-1) affects 80% of the world population, and is usually associated with lesions in the labial mucosa called cold sores. Among other diseases, HSV-1 causes herpetic keratitis, which is the major infectious cause of blindness in developed countries. HSV-1 typically replicates at mucosal surfaces during the acute infection, and then spreads to the trigeminal ganglia (TG) where it establishes latency in neurons. Cellular immunity plays an important role in the control of acute HSV-1 infection and in maintenance of viral latency. Notably, HSV-1-specific CD8+ T cells are known to suppress HSV-1 reactivation from latency in TG. Dok-1 and Dok-2 adapter proteins negatively regulate the downstream responses of several immune receptors in myeloid and lymphoid cells including the T cell receptor. However, the involvement of Dok-1 and Dok-2 in the control of viral infection is not known.

Firstly, we tried to determine if Dok-1 and Dok-2 modulate the anti-HSV-1 immune response. To test this hypothesis, we studied the impact of Dok-1 and Dok-2 proteins in the context of HSV-1 ocular infection by comparing mice deficient for Dok-1 and Dok-2 proteins and wild-type mice. We showed that the absence of Dok-1 and Dok-2 had no impact on the control of viral replication at the ocular site during acute infection. However, the absence of Dok-1 and Dok-2 resulted in a decrease in the CD8+ T cell response directed against the immunodominant epitope of HSV-1 glycoprotein B (gB) in spleen and draining lymph nodes during acute infection. Moreover, the absence of Dok proteins induced an almost complete disappearance of gB-specific CD8+ T cells in the spleen during viral latency, and the reduction of CD8+ effector memory T cells was more severe than that of CD8+ central memory T cells. The percentage of gB-specific CD8+ T cells in TG during latency was also dramatically reduced in the absence of Dok proteins; however, these CD8+ T cells were phenotypically similar to those from wild type mice. In ex vivo assays, we found that reactivation was detected earlier in TG cultures in the absence of Dok proteins.

Secondly, we continued the study by evaluating whether HSV-1 could target Dok proteins in T cells. We found that HSV-1 induced phosphorylation of Dok-1 and Dok-2 proteins and the selective degradation of Dok-2 in Jurkat cells. Futhermore, we demonstrated that Dok-2 interacts with viral protein VP11/12, and that HSV-1-induced tyrosine phosphorylation and degradation of Dok-2 require VP11/12. Moreover, we have identified the Dok-2 protein binding motif in the C-terminal portion of VP11/12. Elimination of the binding of Dok-2 to VP11/12 prevented Dok-2 phosphorylation and degradation.

In conclusion, we have shown that Dok-1 and Dok-2 are important for promoting the maintenance of gB-specific CD8+ T cells and that they promote the maintenance of HSV-1 latency in TGs. We thus propose that the HSV-1-induced phosphorylation and degradation of Dok-2 represent an immune evasion mechanism for inactivating T cells that could play an important role in the pathogenesis of HSV-1.

Type de document: Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Pearson, Angela
Co-directeurs de mémoire/thèse: Duplay, Pascale
Mots-clés libres: Cellules T CD8+, protéines Dok, VHS-1, VP11/12, évasion immunitaire, pathogénèse virale; CD8+ T cells, Dok proteins, HSV-1, VP11/12, immune evasion, viral pathogenesis
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 27 sept. 2018 21:00
Dernière modification: 27 sept. 2018 21:00
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/7611

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