Le Dr Lawrence Kleiman a obtenu son doctorat à l’Université Johns Hopkins, en 1970. Par la suite, il a poursuivi une formation postdoctorale à l’Université Johns Hopkins et au Beatson Institute for Cancer Research, en Écosse. En 1975, le Dr Kleiman a débuté sa carrière à titre de chercheur permanent à l’Institut Lady Davis de recherches médicales, à l’Hôpital général juif, à Montréal. En 1992, le Dr Kleiman est devenu professeur dans les départements de médecine et de microbiologie et d’immunologie de l’Université McGill. Il a alors débuté ses études à long terme sur les composantes de l’assemblage du VIH-1 qui favorisent le fonctionnement de l’ARNtLys3 lequel joue un rôle d’amorce dans la transcription inverse du VIH-1. Il bénéficie présentement d’une généreuse subvention des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et des National Institutes of Health (NIH) pour soutenir ses travaux. Le Dr Kleiman a formé plusieurs boursières et boursiers de recherches postdoctorales et étudiant(e)s aux cycles supérieurs. Il a publié plus de 100 articles de recherche dans des revues à comité de lecture et a agi à titre de réviseur d’articles de recherche. Son laboratoire emploi de 9 à 10 employés, principalement des boursières et boursiers de recherche postdoctorales et des associé(e)s en recherche avec lesquels il entretien des contacts quotidiens informels.
Principales activités de recherche
Les composantes de l’assemblage du VIH qui favorisent l’hybridation de l’ARNtLys3 amorce avec l’ARN génomique du VIH-1.
Suite à l’infection de la cellule cible par le VIH-1, l’ARN génomique est converti en un double-brin d’ADN par la transcriptase inverse, une enzyme, et cet ADN est ensuite inséré dans l’ADN de la cellule où il code pour de nouvelles protéines virales. Le déclenchement de la transcription inverse est amorcé par un ARNt cellulaire, l’ARNtLys3, qui est hybridé avec les séquences d’ARN viral près de l’extrémité 5’ de l’ARN viral. L’hybridation de l’ARNtLys3 avec l’ARN génomique du VIH-1, lors de l’assemblage du VIH-1, est absolument essentielle à la production de nouveaux virus. Nos recherches visent à 1) clarifier quels sont les processus moléculaires impliqués dans l’hybridation de l’ARNtLys3 avec le site de liaison de l’amorce (SLA) dans l’ARN viral et 2) concevoir des tests permettant la détection à haut débit de composés provenant de petites pharmacothèques capables d’inhiber ces processus.
La majorité de l’ARNtLys3 que l’on retrouve dans la cellule est lié à la lysyl-ARNt synthétase (LysRS), la protéine qui aminoacyle l’ARNt avec la lysine. Lors de l’assemblage du virus au niveau de la membrane cellulaire, un complexe Gag - GagPol - ARN viral interagit avec le complexe ARNtLys3 - LysRS, le Gag interagissant spécifiquement avec la LysRS et les séquences RT du GagPol interagissant avec l’ARNtLys3. Il en résulte un complexe d’hybridation ARNtLys3. C’est cette interaction particulière entre le Gag et la LysRS qui cible d’ARNtLys3 pour qu’il s’accumule au site d’assemblage viral. Un test permettant de détecter l’interaction Gag-LysRS a été développé, à l’aide de l’anisotropie de fluorescence, et est maintenant utilisé dans la détection à haut débit de composés provenant de pharmacothèques capables d’inhiber cette interaction.
Nous étudions aussi comment l’organisation de ces composantes, à l’intérieur du complexe d’hibridation ARNtLys3, favorise le transfert de l’ARNtLys3, de la LysRS à la RT et de la RT au site d’hybridation de l’ARN viral, le site de liaison de l’amorce. En plus des protéines virales, ces interactions dépendent de plusieurs facteurs au sein des cellules hôtes tels que l’ARN hélicase A.
Publications récentes Li, X., Liang, C., and Kleiman, L. Coordinate roles of Gag and RNA helicase A in promoting the annealing of tRNALys3 to HIV-1 RNA. (2011) J. Virol. 85:1847-1860.
Kleiman L, Jones CP, Musier-Forsyth K. Formation of the tRNALys packaging complex in HIV-1. (2010) FEBS Lett. 584:359-65.
Guo, F., Saadatmand, J., Niu, M., and Kleiman, L. Roles of Gag and NCp7 in facilitating tRNALys3 annealing to viral RNA in HIV-1. (2009) J. Virol. 83: 8099-8107. |