Activité toxique de E4orf4 chez la levure

Dans l'espoir d'identifier des partenaires d'interaction de E4orf4 impliqués dans son activité toxique, deux équipes indépendantes se sont tournées vers la levure Saccharomyces cerevisiae comme modèle d'étude. En dépit de l'absence de certaines composantes de la machinerie de mort cellulaire des métazoaires, la levure est un modèle de plus en plus utilisé pour étudier la mort cellulaire programmée m. De plus, on retrouve chez S. cerevisiae un homologue de l'holoenzyme PP2A qui est très semblable à la PP2A de mammifère du point de vue de sa spécificité de substrat et de son organisation. Comme chez les cellules de mammifères, E4orf4 interagit avec la sous-unité Cdc55, l'homologue de Ba. Cependant, il est clair que tous les partenaires d'interaction de E4orf4 chez les cellules de mammifère ne sont pas présents chez la levure, puisque la réponse de ces organismes à l'expression de E4orf4 est différente. Chez S. cerevisiae, E4orf4 induit un arrêt irréversible de croissance plutôt que la mort cellulaire 400. Cet arrêt se produit dans la

phase G2/M du cycle cellulaire et dépend de l'interaction entre E4orf4 et Cdc55 400' 401.

L'expression de E4orf4 entraîne une augmentation de l'activité de la kinase Cdc28/Cdkl dépendante de Cdc55 400' 401. Des études génétiques suggèrent que l'augmentation de

l'activité de Cdc28 serait causée par l'interaction entre E4orf4 et le complexe de dégradation APC/C (Anaphase-Promoting Complexe/Cyclosome) 400. APC/C est un

complexe d'ubiquitine ligase responsable de la dégradation de divers régulateurs mitotiques pour permettre la progression du cycle cellulaire 402. La dégradation de certains substrats de

APC/C serait inhibée an présence de E4orf4. Il a été proposé que la fonction normale de PP2A serait d'inhiber APC/C et que E4orf4 pourrait stabiliser la liaison entre PP2A et APC/C pour rendre cette inhibition constitutive et provoquer l'arrêt subséquent en mitose

400. Or, E4orf4 posséderait une activité toxique résiduelle chez des souches de levure

négatives pour Cdc55 401, appuyant le caractère multifonctionnel de cette protéine virale.

Des études génétiques récentes démontrent que E4orf4 s'associe également avec Yndlp, une apyrase résidente du Golgi 403. Selon cette étude, Yndlp et cdc55 contribueraient de

enzymatique de la Yndlp régule l'importation des dérivés nucléotidiques de glucides vers la lumière du Golgi 404. Cependant, les mécanismes moléculaires reliant cette apyrase avec

l'arrêt en mitose restent obscurs puisqu'aucun changement dans l'activité enzymatique de Yndlp n'a été détecté en présence de E4orf4 403.

Vu la complexité des mécanismes de régulation de la prolifération et de la mort cellulaire chez les cellules de mammifère, les manifestations de l'expression de E4orf4 chez la levure ne sont pas nécessairement transposables chez les cellules transformées. D'ailleurs, l'induction d'un arrêt du cycle cellulaire par E4orf4 dans les cellules de mammifère demeure controversé. Une étude démontre que E4orf4 induit un arrêt en G2/M dans une lignée dérivée de 293 exprimant E4orf4 sous le contrôle d'un promoteur inductible 400.

Cependant, ces observations n'ont pu être confirmées dans d'autres lignées cellulaires transformées. Il n'en demeure pas moins que l'étude des partenaires d'interaction de E4orf4 chez S. cerevisiae peut fournir des pistes quant aux voies de signalisation induites par E4orf4 chez les cellules de mammifère. D'ailleurs, des résultats solides supportent le rôle de PP2A dans la mort cellulaire induite par E4orf4 dans les cellules cancéreuses 136>405.

1.3.3 Signalisation de la mort cellulaire programmée déclenchée par E4orf4 dans les cellules transformées.

Parallèlement aux études menées chez la levure, un effort considérable a été déployé par 3 groupes indépendants pour élucider les cibles majeures de E4orf4 dans les cellules transformées. Puisque E4orf4 ne possède aucun homologue cellulaire ni aucune activité enzymatique connue, son action doit nécessairement dépendre de son association avec des partenaires cellulaires. Étant donné la sélectivité de E4orf4 pour les cellules transformées, les partenaires de E4orf4 coordonnent probablement des fonctions suractivées ou dérégulées chez ces cellules. En générant chacun une série de mutants de E4orf4, les groupes de Branton et Kleinberger ont démontré l'existence d'une corrélation sans équivoque entre l'activité toxique de E4orf4 et sa capacité à lier PP2A 136'405. Cependant,

ces études rapportent également que certains mutants qui lient efficacement PP2A sont tout de même déficients pour l'activité de mort cellulaire. À l'inverse, certains mutants incapables de lier PP2A possèdent une activité toxique résiduelle405' 406. Ces résultats

En dépit de sa petite taille, la localisation cellulaire de E4orf4 est contrôlée au niveau moléculaire et détermine la nature de son activité toxique. En effet, E4orf4 s'accumule préférentiellement au noyau, grâce à un motif riche en résidus arginine agissant comme un signal d'importation nucléaire et nucléolaire . Pourtant, une proportion de E4orf4 est aussi retrouvée dans une fraction cytosolique et membranaire. D'ailleurs, l'apparition du phénotype de bourgeonnement qui précède la mort par apoptose non classique induite par E4orf4 est associée avec l'enrichissement de E4orf4 au cytoplasme ' . Ceci suggère que E4orf4 subirait certaines modifications posttraductionnelles régulant sa localisation et permettant ainsi son association avec différents partenaires selon sa localisation. À mon arrivée dans le laboratoire, on connaissait très peu de choses sur l'importance de la localisation de E4orf4 pour son activité. Cependant, l'équipe du Dr. Lavoie venait d'identifier une seconde cible majeure de E4orf4 dans les cellules transformées qui pourrait agir indépendamment ou en collaboration avec PP2A. Il s'agit des tyrosine kinases de la famille Src (SFK)408.