Étude des facteurs viraux impliqués dans l'import nucléaire du génome du HIV-1 et dans l'infection des cellules en arrêt de croissance

• Auteur / Autrice : Lise Rivière
• Direction : Andrea Cimarelli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : École normale supérieure (Lyon ; 1987-2009)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de virologie humaine (Lyon)

Mots clés

Mots clés contrôlés

VIH-1 (Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1)

Mots clés libres

ADN flap

Résumé

Les lentivirus tels que le HIV-1 ont la capacité, unique parmi les Retroviridae, à infecter efficacement les cellules en arrêt de croissance. Cette propriété est importantes in vivo, puisqu'elle permet l'infection de cellules différenciées, comme les macrophages et les cellules dentritiques, qui sont parmi les premières cellules infectées dans l'organisme. Ceci implique le passage du génome des Lentivirus à travers une membrane nucléaire intacte, indépendamment de sa dissocation qui a lieu lors de la mitose. Cet import nucléaire semble être actif, et dépendant d'éléments nucléophiles présents dans les complexes nucléoprotéiques des Lentivirus. Dans le cas du HIV-1, 4 facteurs potentiellement nucléophiles ont été identifiés : les protéines matrice (MA), intégrase (IN) et Vpr, ainsi qu'une structure à trois brins dans l'ADN viral néo-synthétisé, l'ADN flap, dont la formation dépend des séquences cPPT et CTS. Cependant, malgré les nombreuses études menées, le rôle de ces éléments dans l'import nucléaire du génome viral reste controversé. Nous avons donc voulu réaliser une étude globale afin de réévaluer la contribution relative de ces différents éléments dans cette étape, dans le contexte des différentes cellules ciblées lors de l'infection par le HIV-1. Parmi les éléments étudiés, l'ADN flap est le seul élément qui joue un rôle dans l'import nucléaire, alors que les protéines MA, IN et Vpr ne sont pas nécessaires. Cependant, le rôle joué par l'ADN flap n'est que partiel, et n'est pas détectable dans tous les types cellulaires étudiés. De plus, son rôle est indépendant du fait que les cellules se divisent ou non. Ceci suggère, d'une part, que le passage à travers le pore nucléaire pourrait être une étape nécessaire pour l'infection lentivirale, et ces données suggèrent, d'autre paert, l'existence d'autres facteurs nucléophiles dans les complexes nucléoprotéiques du HIV-1. De plus, nos résultats suggèrent que la capside pourrait être impliquée dans l'infection des cellules en arrêt de croissance, mais semble influencer une étape différente de l'import nucléaire.

Lentiviruses such as HIV-1 have the unique ability among Retroviridae to infect efficiently non-dividing cells. This property is important in vivo because it allows the infection of differentiated cells, like macrophages and dendritic cells, that are among the first targets of HIV-1 in the organism. This implies the import of the viral genome through an intact nuclear envelope, independently of its dissociation occuring during mitosis. This nuclear import seems to be active and dependant on nucleophilic elements present within Lentiviruses nucleoproteic complexes. For HIV-1, 4 potentially nucleophilic factors have been identified : the viral proteins matrix (MA), integrase (IN) and Vpr, as well as a three stranded structure in HIV-1 neosynthsized DNA, the DNA flap, whose formation depends on the cPPT and CTS sequences. However, although several studies have been carried out in the past, the role of these elements in the nuclear import of the viral genome is still controversial. We decided to realize a global study in order to reassess the relative contribution of these different elements in this step in the context of the different primary cell targets of HIV-1 infection. Among the elements we examined here the DNA flap was the sole element to play a role in nuclear import, whereas MA, IN and Vpr proteins were dispensable. However, the DNA flap only played a partial role, which was not apparent in all cell types and was independent from theirs cycling status. This suggests on one hand that passage through the nuclear pore may be common step during lentiviral infection and on the other, it suggests the existence of additional nucleophilic elements within HIV-1 nucleoproteic complexes. Moreover, in agreement with recent studies, our results suggest that the capside seems to be involved in the infection of non-dividing cells, but influences a step different from nuclear import.