Projet ANR-11-BSV3-0028 – SUMO and IFN : Rôle de SUMO dans la voie interféron : identification des protéines SUMOylées en réponse aux interférons
Programme : Blanc - SVSE 3 - Microbiologie, immunologie, infectiologie (Blanc SVSE 3) 2011
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Madame Mounira CHELBI-ALIX (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS A)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Laboratoire public
Montant : 349989.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 36 mois
Résumé : Les interferons (IFN) ont été identifiés pour leurs activités antivirales, ils exercent aussi des activités immunomodulatrices anti-prolifératives et apoptotiques. Les IFN sont utilisés dans le traitement de certains cancers, de l’hépatite C et de la sclérose en plaque. Cependant la réponse IFN est limitée et certains patients sont résistants au traitement. Des progrès  restent donc à faire pour mieux comprendre le mécanisme d’action des IFN.
Ils sont composés de trois types : I (IFN alpha, IFN béta, IFN oméga, IFN kappa), II (IFN gamma) et  III (IFN lambda). Les IFN se fixent sur des récepteurs spécifiques et activent deux voies de signalisation dépendantes des protéines JAK/STAT, aboutissant à l’homo- ou l’hétérodimérisation des STAT, leur translocation vers le noyau et à l’induction de gènes cibles. Les produits de ces gènes sont les médiateurs des effets biologiques des IFN.
Certains facteurs de transcription et produits de gènes induits par l’IFN sont ubiquitinylées, ISGylées ou SUMOylées. Actuellement, la signification biologique de la SUMOylation des protéines dans la régulation cellulaire, la thérapie cancéreuse ou la défense antivirale en réponse à l’IFN est encore inconnue. De plus les effets de l’IFN à court ou à long terme sur la SUMOylation des protéines restent à déterminer.
En conséquence, nous proposons d’étudier le rôle de SUMO dans la régulation de la voie IFN dans le but de mieux comprendre la réponse immune innée.
A ce jour, seulement 8 protéines, connues pour être induites par l’IFN (Stat1, IRF-1, IRF-2, IRF-3, IRF-7, PML, Sp100, p53), ont été décrites dans des cellules transfectées pour être conjuguées à SUMO. Deux d’entre elles sont impliquées dans la synthèse de l’IFN (IRF3 et IRF7), 3 dans la transduction du signal de l’IFN (Stat1, IRF-1 and IRF-2), et 3 sont des protéines associées de façon permanente (PML, Sp100) ou transitoire (p53) aux corps nucléaires PML.
La SUMOylation  est généralement associée à la répression de la transcription et elle peut avoir un effet sur l’activité biologique d’une protéine en modifiant sa localisation ou sa capacité à se lier à l’ADN. De plus, SUMO agit comme un signal  pour recruter l’E3 ubiquitine ligase, RNF4, ce qui entraîne l’ubiquitylation des poly chaines de SUMO et la dégradation de PML. Ceci suggère que la SUMOylation de régulateurs clés de la voie JAK/STAT  ou de la voie PML pourrait donner lieu à des changements importants dans la signalisation de l’IFN et dans les produits des gènes induits par l’IFN.
Récemment, nous avons montré que PML est un régulateur positif du signal de transduction de l’IFN type II  et que sa SUMOylation est requise pour cet effet.
Nous souhaitons étudier l’impact de SUMO et de RNF4 : 1-sur la production de l’IFN suite à l’infection par deux virus modèles de la famille des rhabdovirus (VSV et virus de la rage), 2-sur le signal de transduction et l’activation de la transcription  en réponse aux IFN de type I et de type II, 3-sur les différentes activités biologiques induites par l’IFN et le pouvoir antiviral de PML. En effet, les souris invalidées pour le gène PML et les cellules PML-/- sont respectivement plus sensibles à l’infection par le VSV et le virus de la rage. De plus, nous avons montré que l’expression de PML confère la résistance au VSV et au virus de la rage. Comme RNF4 stabilise PML, nous déterminerons l’effet de la diminution de l’expression de RNF4 sur la réplication de ces virus aussi bien dans les cellules qui expriment en stable PML que dans les cellules traitées à l’IFN 
Nous utiliserons une nouvelle approche protéomique que nous avons validé et qui nous permettra d’identifier des protéines conjuguées à SUMO en réponse à l’IFN. Nous mesurerons l’état de SUMOylation des protéines dans les cellules traitées à court ou à long terme afin de déterminer si l’IFN induit une redistribution de SUMO. Cette étude devrait permettre de mieux comprendre le rôle de la SUMOylation dans l’action IFN et dans la réponse immune innée.