Abstract : The human protein tyrosine phosphatase non-receptor type 3 (PTPN3) is a PDZ (PSD-95/Dlg/ZO-1) domain-containing phosphatase with a tumor-suppressive or a tumor-promoting role in many cancers, although its role in cell signalling is still unclear. Interestingly, the high-risk genital human papillomavirus (HPV) types 16 and 18 and the hepatitis B virus (HBV) target the PDZ domain of PTPN3 through PDZ-binding motifs (PBMs) in their E6 and HBc proteins. Here, I report a detailed study of the interactions between the PDZ domain of PTPN3 and its cellular and viral ligands. First, we combined biophysical, NMR and X-ray experiments to investigate the structural and functional properties of the PDZ domain of PTPN3 and its interaction with the E6 PBM. We then extended our structural study of PTPN3-PDZ to other cellular and viral partners, and gained insights into the main structural determinants of recognition of PBMs. We then focused on the HBV HBc protein. We screened a library of human PDZ-containing proteins for HBc binders and identified 28 cellular HBc-interacting partners, most of which are involved in cell polarity. We confirmed that PTPN3 can bind the HBc PBM in the context of the viral capsid, and we showed that viral PBMs interact with PTPN3-PDZ with similar affinities to endogenous PTPN3 ligands. Using HBV-infected hepatocytes we observed that overexpression of PTPN3 has multiple effects on HBV infection. Finally, we investigated the interactome of PTPN3-PDZ to gain insights into the role of this protein in cell signalling and the disruptive effects of HBV.
Résumé : PTPN3 est une protéine humaine contenant un domaine PDZ avec un rôle soit de suppresseur de tumeur soit de promoteur de tumeur dans de nombreux cancers. Cependant, sa fonction dans la signalisation cellulaire reste encore floue. Fait intéressant, les papillomavirus humains (HPV) génitaux à haut risque de types 16 et 18 et le virus de l'hépatite B (HBV) ciblent le domaine PDZ de PTPN3 (PTPN3-PDZ) par le biais de motifs de reconnaissance au domaine PDZ (PBMs) dans l’oncoprotéine E6 et la protéine de capside HBc de HPV et HBV respectivement. Nous avons étudié les interactions entre le PTPN3-PDZ et ses ligands cellulaires et viraux. Nous avons étudié les propriétés structurales et fonctionnelles du PTPN3-PDZ et les principaux déterminants structuraux de la reconnaissance des PBMs en combinant des expériences de biophysique, de RMN et de diffraction aux rayons X. Nous nous sommes ensuite intéressés à la protéine de capside HBc de HBV. En criblant une bibliothèque contenant l’ensemble des domaines PDZ des protéines humaines, nous avons identifié 28 partenaires cellulaires potentiels interagissant avec le PBM de HBc. Nous avons confirmé que PTPN3 pouvait interagir avec le PBM de HBc au sein d’une capside virale et nous avons montré que les PBMs viraux interagissaient avec PTPN3-PDZ avec des affinités similaires aux ligands endogènes de PTPN3. En utilisant des hépatocytes infectés par HBV, nous avons observé que la surexpression de PTPN3 avait des effets multiples sur l’infection. Enfin, nous avons étudié l’interactome de PTPN3-PDZ afin de mieux comprendre le rôle de PTPN3 dans la signalisation cellulaire et les effets perturbateurs de HBV sur celle-ci.