Soutenance de thèse de Juan GARCIA SANCHEZ

Grâce au modèle Caenorhabditis elegans, le facteur de transcription HLH-30/TFEB a été identifié comme un acteur majeur et conservé de la réponse immunitaire au cours de l’infection par Staphylococcus aureus. L'ubiquitination est une modification post-traductionnelle conservée au cours de l’évolution qui est impliquée dans la régulation des nombreux processus physiologiques, incluant l'immunité innée. Ma thèse porte sur l'étude du rôle de l’ubiquitination dans la réponse de l’hôte dépendante de la voie HLH-30/TFEB, par l’identification et la caractérisation des enzymes ubiquitine-ligases (E3s) et déubiquitinases (DUBs) régulant la signalisation en amont d’HLH-30/TFEB (1) et la réponse immunitaire dépendante d’HLH-30(2). Dans une première partie de ma thèse, j’ai pu mettre en place une souche rapportrice de l’activité d’HLH-30 qui m’a permis d’identifier par crible RNAi les enzymes E3 WWP-1 et DUB USP- 5. J’ai montré que WWP-1 et USP-5 régulent tous les deux la réponse transcriptionelle dépendante d’HLH-30 et la survie des animaux au cours de l’infection. J’ai observé que WWP-1 est exprimée majoritairement dans les cellules intestinales, où elle régule de façon autonome cellulaire les niveaux protéiques d’HLH-30 tandis que USP-5 semble réguler le trafic noyau-cytoplasme d’HLH-30 et que son rôle n’est pas limité à l’intestin. Dans une seconde partie de ma thèse, j’ai pu identifier la sous-unité E3-F-box FBXL-1 comme étant induite au cours de l’infection via HLH-30 et que son expression est requise spécifiquement dans la défense de l’hôte contre S. aureus sans être impliquée dans la réponse au stress protéostatique induit le choc thermique. L’ensemble de ce travail a permis de révéler l’importance de l’ubiquitination dans la défense de l’hôte dépendante de la voie HLH-30/TFEB.

The transcription factor HLH-30/TFEB has been identified thanks to the Caenorhabditis elegans model as a central player in the immune response during Staphylococcus aureus infection conserved across evolution (Visvikis et al, 2014). Ubiquitination is a conserved post-translational modification involved in the regulation of virtually all physiological processes, including innate immunity. My thesis focuses on the study of the role of ubiquitination in the HLH-30/TFEB-dependent host response, by identifying and characterizing the enzymes ubiquitin-ligases (E3s) and deubiquitinating enzymes (DUBs) regulating the upstream signaling of HLH-30/TFEB (1) and the HLH-30-dependent immune response (2). In the first part of my thesis, I set up an HLH-30 activity reporter strain which allowed me to identify by RNAi screening the enzymes E3 WWP-1 and DUB USP-5. We have shown that both WWP-1 and USP-5 regulate the HLH-30-dependent transcriptional response and host defense against infection. I have observed that WWP-1 is expressed mainly in enterocytes, where it cell-autonomously regulates HLH-30 protein levels while USP-5 seems to regulate HLH-30 nucleo-cytoplasmic trafficking and plays its role in various tissues. In a second part of my thesis, I have identified the E3-CRL F-box subunit FBXL-1 as being induced during infection via HLH-30 and that its expression is required specifically for host defense against S. aureus infection, without altering proteostatic stress response induced by heat-shock. Altogether, this work has unravelled the importance of ubiquitination in the host defense dependent on the HLH-30/TFEB pathway.