The HIV-1 Nef protein is a virulence factor and major determinant of pathogenicity of the virus. Nef impairs T cell function by uncoupling TcR signaling from antigen stimulation and by down regulating CD4 on the cell surface. In Nef infected thymocytes, the activity of intracellular T signaling molecule Lck is increased in basal conditions and attenuated with stimulation. This phenomenon contributes to partial T cell activation allowing viral replication meanwhile preventing full activation of the cell in order to prevent cell death. In addition, Nef infection results in intracellular accumulation of Lck and delocalization from its regular compartments. In the first part of this study we use biochemical techniques and confocal microscopy to study other proteins that are involved in the tightly regulated Lck localization and activity in a normal thymocytes to attempt to understand the pathway in the context of Nef infection. We find that the delocalization of Lck disrupts the regulatory feedback loop of the protein and subsequently interferes with the activation of downstream mediators. TcR signaling and Lck are also important for thymic selection and progression from CD4+CD8+ double positive to CD4+ and CD8+single positive thymocytes. In the second part of this study, we show that the loss of CD4+ thymocytes results in the loss of an incredibly important mediator of central tolerance, the transcription factor AIRE. We correlate this loss of AIRE to an impairment of maturation of thymic epithelial cells and a profound loss of expression of tissue restricted antigens necessary for inducing thymic tolerance. Such loss in the thymus is directly correlated to autoimmunity in mouse models and human studies. This study proposes a novel mechanism for autoimmunity frequently observed in patients with HIV/AIDS. / La protéine Nef du VIH-1 joue un rôle important dans la pathogenèse du virus en modulant les voies de signalisation du récepteur de la lymphocyte T et en baissant l'expression du corécepteur CD4 à la membrane. Ainsi, dans une cellule infectée par Nef, l'activation de la molécule Lck est augmentée avant la stimulation de la cellule et diminuée après stimulation par rapport une cellule normale. Cette activation partiale faitque le virus peut répliquer en évitant l'apoptose. De plus, Nef mène à une accumulation intracellulaire de la protéine Lck ce qui la délocalise de ses compartiments habituels. Dans la première partie de cette étude, nous employons des essais biochimiques ainsi que la microscopie confocale afin d'étudier les protéines que sont impliquées dans la régulation précise de Lck pour que nous puissions comprendre sa signalisation sous le contrôle de Nef. Nous avons trouvé que la délocalisation de Lck perturbe la rétroaction régulatrice de la protéine ce qui interfére avec l'activation des messagers secondaires. La signalisation du lymphocyte T et de la protéine Lck sont importantes pour la séléction des thymocytes et la progression des cellules doubles positives CD4+ CD8+ aux cellules simples positives CD4+ ou CD8+. Dans la deuxième partie de ce mémoire, nous démontrons que la perte des thymocytes CD4+ mène à une perte d'une protéine essentielle à la tolérance centrale immunitaire, AIRE. Nous avons lié cette perte d'AIRE à une déficience des cellules épithéliales médullaires matures. Une telle perte est directement corrélée à l'autoimmunité dans les modèles de souris et les études chez l'homme. Notre étude suggère un nouveau mécanisme pour l'autoimmunité que l'on voit souvent chez les patients qui sont atteints du VIH-1.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.119458 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Thomson, Cassandra |
| Contributors | Ciriaco Piccirillo (Internal/Cosupervisor2), Paul Jolicoeur (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 | Master of Science (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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