Role of the interaction between the viral protein EBNA1 and the cellular factor RCC1 for the persistance of the Epstein-Barr Virus genome
Rôle de l'interaction entre la protéine virale EBNA1 et le facteur cellulaire RCC1 dans la persistance du génome du virus d'Epstein-Barr
Résumé
Epstein-Barr virus (EBV) is a ubiquitous herpesvirus associated with several human cancers. In proliferating latently-infected cells, the EBV genome persists as a circular plasmid that is replicated once per cell cycle and partitioned at mitosis. Both of these processes require a single viral protein, Epstein Barr nuclear antigen 1 (EBNA1), which binds to two clusters of cognate binding sites within the origin of plasmid replication (oriP). EBNA1 plays an essential role both in viral episome replication, by recruiting the cellular complex of DNA replication onto the oriP, and in the efficient segregation of the viral episomes, by tethering the viral DNA onto the mitotic chromosomes. Whereas the mechanisms of viral DNA replication have been well documented, the mechanisms involved in tethering EBNA1 to the cellular chromatin are far from being understood. Here we have identified Regulator of Chromosome Condensation 1 (RCC1) as a novel EBNA1 cellular partner. RCC1 is the only known nuclear guanine nucleotide exchange factor (RanGEF) for the small GTPase Ran enzyme. RCC1, associated with chromatin, is involved in the formation of RanGTP gradients critical for nucleo-cytoplasmic transport, mitotic spindle formation, and nuclear envelope reassembly after mitosis. We have used several approaches to demonstrate a direct interaction between these two proteins and to identify the regions. involved Moreover, by using Chromatin ImmunoPrecipitation assay (ChIP) we have shown that RCC1 is enriched in the oriP region of mini viral replicons in a manner dependent on EBNA1. Finally, by using a combination of confocal microscopy and FRET analysis to follow the dynamics of interaction between the two proteins throughout the cell cycle, we have demonstrated that EBNA1 and RCC1 closely associate on the chromosomes during metaphase. Taken together, our data strongly suggest an essential role for RCC1 in tethering EBNA1 - linked to the viral episome - to the metaphasic chromosomes. Our results and those of others lead us to the idea that the interaction between EBNA1 with the cellular chromosomes requires several factors such as direct interactions or cellular proteins and these interactions are complementary and / or redundant.
Le virus d’Epstein-Barr (EBV) est un herpesvirus dont la séroprévalence est d’environ 90 % de la population adulte mondiale. EBV est associé à de nombreuses pathologies tumorales. La primo infection conduit à l’établissement du virus sous forme latente dans les lymphocytes B mémoires. Au sein de ces cellules B, le génome viral est sous la forme d’un épisome, un ADN circulaire double brin, et une fraction restreinte de gènes viraux est exprimée. Afin de se maintenir aux cours des divisions cellulaires, le génome viral est répliqué en phase S par la machinerie cellulaire et ségrégé lors de la mitose dans chaque cellules filles. La réplication et la ségrégation du génome viral nécessitent 2 facteurs viraux que sont la protéine virale EBNA1 (Epstein-Barr Nuclear Antigen 1) et la région oriP sur le génome viral. En phase S, EBNA1 interagit directement avec l’oriP et y recrute le complexe de pré-réplication de l’ADN. En mitose, EBNA1 ancre l’épisome à la chromatine ce qui permet une ségrégation efficace. Les mécanismes d’interaction entre EBNA1 et la chromatine reste encore flou. Au cours de notre travail, nous avons identifié la protéine RCC1 comme un partenaire potentiel pour la protéine EBNA1 pouvant être impliqué dans l’ancrage d’EBNA1 à la chromatine. Nous avons validé cette interaction et caractérisé les régions d’interactions pour ces deux protéines. Par ailleurs nous avons démontré que RCC1 est recrutée sur l’oriP en présence d’EBNA1 et que ces deux protéines interagissent en mitose. À la lumière de nos résultats et des données de la littérature, nous proposons que l’interaction d’EBNA1 avec la chromatine est dynamique et implique à la fois des interactions directes (AT-Hook, interaction avec les nucléosomes) mais aussi des facteurs cellulaires (RCC1, EBP2 et HMGB2).
Origine : Version validée par le jury (STAR)