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Title: L'oncoproteina E7 di Human Papillomavirus interagisce con la proteina cellulare GSTP1 e ne modula la funzionalità
Authors: Mattarocci, Stefano
Keywords: Viral oncoprotein;Cell survival;JNK;Oxidative stress;Cell transformation;BIO/11
Issue Date: 20-Feb-2009
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 21. ciclo
Abstract: 
Gli HPV ad “alto rischio” rappresentano l’agente eziologico del carcinoma cervicale
e, in particolare, HPV-16 è quello maggiormente riscontrato. L’oncoproteina E7, insieme ad
E6, è la proteina virale più importante per l’insorgenza del tumore. Nel laboratorio dove è
stata svolta questa tesi, è stata identificata una proteina cellulare, glutatione S-transferasi P1-
1 (GSTP1), in grado di interagire con E7 di HPV-16. È stato generato un modello
molecolare tridimensionale dell’interazione tra queste due proteine, che ha permesso di
ingegnerizzare una proteina E7 HPV-16 mutata fortemente deficitaria nella possibilità di
legare GSTP1. L’espressione ectopica di E7 HPV-16 in cheratinociti umani immortalizzati
(HaCaT) induce grandi cambiamenti nell’equilibrio redox cellulare. Il ruolo determinante di
E7 nell’interazione con GSTP1 sembra essere quello di proteggere GSTP1 dall’ossidazione,
che causerebbe una inattivazione della proteina cellulare. In particolare, E7 impedisce la
formazione dello stato ossidato del monomero GSTP1. Nella forma monomerica ridotta,
GSTP1 inibisce l’attivazione della cascata pro-apoptotica regolata da JNK1 in quanto non
consente la fosforilazione di JNK1. Utilizzando tale meccanismo, E7 aumenta la
sopravvivenza cellulare. Utilizzando la linea cellulare MCF-7, che non produce GSTP1
endogena, e siRNA, specifici per GSTP1, nelle HaCaT infettate con E7, è stato scoperto un
ruolo cruciale di GSTP1 nel mediare l’azione di E7 HPV-16 in tale aumento della
sopravvivenza cellulare. I dati ottenuti con la proteina virale mutata sono stati una valida
conferma di questa ipotesi, che fornisce un’ulteriore tassello nei meccanismi molecolari
indotti da E7 nella trasformazione della cellula infettata. Questo studio pone le basi per un
possibile impiego di molecole in grado di interferire con il legame tra E7 HPV-16 e GSTP1
e, quindi, minimizzare l’aumentata sopravvivenza cellulare nelle cellule umane tumorali che
esprimono E7 HPV-16.

Human Papillomavirus (HPV)-16 is a paradigm for “high-risk” HPVs, which are the
causative agents of virtually all cervical carcinomas. The viral oncoprotein E7, along with
E6, is the key factor for the transformation of the infected cell. By direct protein-protein
interaction, we identified glutathione S-transferase P1-1 (GSTP1) as a novel cellular target
of the E7 oncoprotein from HPV-16. After a molecular mapping of the HPV-16 E7 amino
acids involved, we generated a three-dimensional molecular model of the interaction
between the oncoprotein and GSTP1, which allowed us to engineer a HPV-16 E7 mutant
molecule strongly impaired in its ability to bind GSTP1. Exogenous HPV-16 E7 expression
in HaCaT human immortalized keratinocytes induced dramatic changes in the intracellular
redox equilibrium. Nevertheless, in this context, HPV-16 E7 appeared to protect GSTP1
from oxidative inactivation, increasing the amount of reduced GSTP1, which, as a
monomer, inhibits pro-apoptotic JNK phosphorylation, enhancing the survival ability of the
cell. Using the GSTP1-deficient MCF-7 cancer cell line as well as siRNA interference
targeting GSTP1 in HaCaT keratinocytes expressing the wild-type or the mutant
oncoprotein, we underscored a pivotal role for GSTP1 in the pro-survival program elicited
by HPV-16 E7, providing further evidence of the transforming abilities of this oncoprotein.
This study sets the groundwork for devising unique molecular tools to interfere with the
interaction between HPV-16 E7 and GSTP1 and to minimize the survival of HPV-16 E7-
expressing human cancer cells.
Description: 
Dottorato di ricerca in Genetica e biologia cellulare
URI: http://hdl.handle.net/2067/1131
Rights: If not otherwise stated, this document is distributed by the Tuscia University Open Archive under a Creative Commons 2.0 Attribution - Noncommercial - Noderivs License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/)
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