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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. Dottorato di ricerca in Genetica e biologia cellulare