Influenza A virus (IAV) replication and transcription occur in the host cell nucleus; a feature which means both the viral genome (vRNA) and mRNA must be exported from the nucleus to the cytoplasm. The mechanism by which vRNA nuclear export is achieved has been well characterised, but how viral mRNAs are exported is poorly understood. The cellular NXF1-dependent mRNA export pathway has been shown to be involved in the export of some viral mRNAs, but how they are recruited to this pathway is unknown. Prior work from our laboratory showed that segment 7 mRNA was inefficiently exported to the cytoplasm in a sub-viral ‘minireplicon’ system, providing the first indication that there were viral requirements for IAV mRNA nuclear export. Further addition of individual viral polypeptides was tested and the effect on segment 7 mRNA export was analysed by fluorescent in situ hybridization (FISH) and confocal microscopy. This identified the NS1 protein as the viral factor required for efficient segment 7 nuclear export. Mutational studies on NS1 were carried out to unveil the mechanistic role of this protein in viral mRNA nuclear export, by plasmid transfection as well as in the context of recombinant viruses. These approaches indicated that both functional domains of NS1 were necessary to preserve the mRNA export function. Furthermore, these mutant proteins were used to examine the association between NS1 and the NXF1-dependent pathway in the context of mRNA nuclear export. Protein-protein and protein-RNA binding assays indicated that interactions between NXF1 and NS1, and NXF1 and segment 7 mRNA were necessary, but not sufficient to promote segment 7 viral mRNA export. Lastly, the role of NS1 protein in the nuclear export of viral mRNAs from other genome segments was studied. The intracellular localisation of most viral mRNAs was not affected by the absence of NS1 or the presence of an export-incompetent NS1 mutant protein. However, segment 4 mRNA exhibited a similar phenotype to segment 7 mRNA in showing a dependence on NS1 for efficient nuclear export. Overall, the results presented in this dissertation suggest that NS1 acts as an adaptor protein between the viral RNA synthesis machinery and cellular export pathway. This provides deeper insights for the characterization of a recently identified function of the IAV NS1 protein, of being required for the efficient nuclear export of mRNA from “late” kinetic class viral genes.

La protéine EB2 du virus d'Epstein-Barr (EBV) est une protéine du cycle réplicatif du virus indispensable à la production de particules virales. Elle permet l’accumulation dans le cytoplasme de certains ARNm viraux issus de gènes dépourvus d’intron. Pour mettre en évidence les mécanismes qui permettent à EB2 d’exporter ses ARNm cibles dans le cytoplasme, nous avons identifié différents partenaires cellulaires d’EB2 et nous avons étudié certaines de ces interactions d’un point de vue fonctionnel. Nous avons pu montrer qu’EB2 recrute directement le facteur général d'export des ARNm, TAP/NXF1, ce qui lui permet d’être exportée du noyau vers le cytoplasme. Puis nous avons montré qu’EB2 interagit avec SRp20, une protéine impliquée notamment dans la régulation de l'épissage et l'export des ARNm cellulaires. Cette interaction entre EB2 et SRp20 est indispensable pour l’accumulation dans le cytoplasme de certains ARNm cibles d’EB2, notamment parce que SRp20 semble permettre le recrutement d'EB2 sur ces ARNm. Enfin, nous avons montré qu’EB2 forme un dimère et nous avons caractérisé le domaine de la protéine responsable de cette interaction. La dimérisation d'EB2 semble essentielle pour que la protéine interagisse avec certains de ses partenaires comme SRp20 ou encore REF. / The Epstein-Barr virus (EBV) protein EB2 is an early protein essential for the production of infectous virions. EB2 allows the cytoplasmic accumulation of a subset of viral mRNAs derived from intronless genes. To highlight the mecanisms by which EB2 exports his targets mRNA, we identified cellular partners and studied the functional role of some of these interactions. We showed that EB2 recruits directly the cellular mRNA export factor TAP/NXF1 and this interaction allows EB2’s shuttling between the nucleus and the cytoplasm. The we showed that EB2 interacts with SRp20, a cellular protein implicated in splicing regulation and mRNA export. This interaction is essential for the efficient cytoplasmic accumulation of some EB2 target mRNAs, partly because SRp20 appears to be able to recruit EB2 on these mRNAs. Then we showed that EB2 dimerises and we characterized the domain necessary for this interaction. This dimerisation appears to be essential for EB2’s interaction with several partners, including SRp20 and REF.

Dans les cellules eucaryotes, lexport des ARN messagers du noyau vers le cytoplasme est un processus complexe et régulé. Les messagers matures sont transportés par le récepteur dexport TAP/NXF1, qui est recruté au niveau des messagers par différents adaptateurs comme les protéines Aly/REF, UAP56 et les protéines SR. Dans le cadre dune infection virale, en plus des messagers cellulaires, de nombreux messagers viraux doivent être transportés efficacement dans le cytoplasme pour y être traduits. Il est maintenant établi que les herpesvirus codent pour une famille conservée de gènes dont les produits agissent en tant que facteurs dexport et régulent le transport des transcrits viraux. Cette famille inclut la protéine IE4 du virus de la Varicelle et du Zona (VZV). Les principales caractéristiques de ces facteurs dexport viraux sont leur capacité à faire la navette entre le noyau et le cytoplasme, leur domaine de liaison à lARN, et leur capacité à interagir avec des facteurs intervenant dans lexport des messagers cellulaires. Avant cette étude, les données montraient que la protéine IE4 agit comme un régulateur important de lexpression des gènes viraux et cellulaires, mais les mécanismes impliqués nétaient pas clairement définis. Dans ce travail, nous avons identifié de nouveaux partenaires cellulaires de la protéine IE4, et, bien que des différences existent, nous avons montré que la protéine IE4 partage les caractéristiques des facteurs dexport viraux. Nous avons montré que la protéine IE4 interagit avec trois protéines SR, à savoir ASF/SF2, 9G8 et SRp20. Nous avons identifié le domaine dinteraction au sein de la protéine IE4 et montré que ces interactions ne sont pas dépendantes de la présence dARN. Nous avons démontré que la protéine IE4 interagit avec la principale kinase phosphorylant les protéines SR, SRPK1, et quelle est phosphorylée par cette kinase. Nous avons montré que la protéine IE4 se lie à lARN, et que la présence dARN stabilise des complexes contenant la protéine IE4 et les facteurs dexport cellulaires TAP/NXF1 et Aly/REF. Enfin, nous avons déterminé linfluence de la protéine IE4 sur lexport de messagers rapporteurs, et clairement montré que linfection par le VZV utilise le facteur dexport TAP/NXF1 pour exporter certains transcrits viraux. Nous avons donc mis en évidence un nouvel exemple de facteur dexport viral et proposé en modèle dexport des messagers viraux régulé par la protéine IE4. Nos résultats démontrent clairement que les herpesvirus ont développé différents mécanismes pour réguler lexport des ARN dans le but daltérer lexpression des gènes cellulaires au profit de lexpression des gènes viraux.