Jaagsiekte sheep retrovirus (JSRV) and enzootic nasal tumour virus (ENTV) are two highly related oncogenic retroviruses that induce a contagious cancer in sheep and goats respectively. Both JSRV and ENTV use hyaluronidase-2 (Hyal2) as a cell entry receptor, yet JSRV induces lung tumours and ENTV causes tumours in the nasal epithelium. Unlike most acutely transforming retroviruses, the genomes of JSRV and ENTV do not contain an oncogene derived from the host cell; instead, the viral envelope protein (Env) functions as an active oncogene in addition of mediating cell entry. JSRV and ENTV Env are first synthesized as precursors that are cleaved by a cellular protease into two functional subunits: the surface (SU) subunit that contains the receptor binding domain and the transmembrane (TM) subunit that mediates membrane fusion. While most of previous studies have focused on the oncogenic properties of these proteins, little was known about how they mediate membrane fusion and viral entry. The goal of my Ph.D study was to investigate the mechanisms of fusion and cell entry by JSRV and ENTV Env as well as their regulations. We found that, although most retroviruses are believed to use a pH-independent pathway for entry, JSRV requires an acidic pH for entry and fusion and that its fusogenicity was negatively regulated by its cytoplasmic tail. Unexpectedly, ENTV Env requires an unusually low pH (<4.5) for fusion activation. While an irreversible inhibitor, Bafilomycin A1, which prevents acidification in the endosomes and lysosomes inhibited entry of JSRV and ENTV, ENTV Env-mediated infection was considerably enhanced in the presence of lysosomotropic agents or leupeptin, suggesting that JSRV and ENTV likely fuse in distinct cellular compartments. Importantly, we found that SU also modulates the fusion activity of JSRV and ENTV Env, despite that TM dictates the differential pH requirements between JSRV and ENTV. / Le virus JSRV (Jaagsiekte sheep retrovirus) et ENTV (enzootic nasal tumor virus) sont deux rétrovirus oncogéniques apparentés qui induisent un cancer contagieux chez le mouton et la chèvre respectivement. Le récepteur utilisé lors de l'entrée de JSRV et d'ENTV dans la cellule cible est la protéine cellulaire hyaluronidase-2 (Hyal2). Cependant, alors qu'ils reconnaissent le même récepteur à la surface de la cellule, JSRV cause la formation de tumeurs au poumon tandis qu'ENTV induit l'apparition de tumeurs nasales. À l'opposé de la plupart des rétrovirus oncogéniques causant rapidement la formation de tumeurs, les génomes du JSRV et d'ENTV ne contiennent pas d'oncogène dérivé de la cellule hôte. Étonnamment, la protéine virale d'envelope (Env) joue un rôle d'oncogène actif en plus d'assurer ses fonctions durant l'entrée virale. Les Envs du JSRV et d'ENTV sont d'abord synthétisées sous forme de précurseurs qui seront éventuellement clivés dans l'appareil de golgi par une protéase cellulaire en ses deux sous-unités fonctionnelles : la sous-unité de surface (SU), qui contient le domaine de liaison au récepteur, et la sous-unité transmembranaire (TM) qui possède l'activité fusogénique. Alors que la plupart des études sur le JSRV et l'ENTV se concentrent sur les propriétés oncogéniques d'Env, les mécanismes par lesquels Env accomplit l'entrée virale et provoque la fusion de la membrane virale et la membrane cellulaire demeurent inconnus. Le but de ce projet de doctorat était d'étudier les mécanismes d'activation de la fusion ainsi que de mieux comprendre leur régulation. Alors qu'en principe la majorité des rétrovirus entrent dans la cellule via la fusion à la surface de la cellule à pH neutre, notre étude démontre que JSRV requiert un pH acide pour l'entrée et la fusion virale. De plus, l'activité fusogénique d'Env est régulée négativement par sa queu
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66893 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Côté, Marceline |
| Contributors | Shan-Lu Liu (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Microbiology & Immunology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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