Etude de l’interaction entre la protéine Vif du VIH-1 et la protéine LC3 impliquée dans le processus autophagique

Study of the interaction between the viral protein Vif and the LC3 protein involved in the autophagic process

• Auteur / Autrice : Sophie Borel
• Direction : Martine Biard-Piechaczyk, Lucile Espert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 26/11/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études d'agents Pathogènes et Biotechnologies pour la Santé (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Bonne-Andrea
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martine Biard-Piechaczyk, Lucile Espert, Catherine Bonne-Andrea, Mathias Faure
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Codogno, Jean-Christophe Paillart

Mots clés

Mots clés contrôlés

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

Autophagocytose

Interactions ARN-protéine

Protéines virales

Infections à VIH

Aspect moléculaire

VIH (virus)

Mots clés libres

Vih-1

Vif

Lc3

Autophagie

Interactions moléculaires

Hiv-1

Vif

Lc3

Autophagy

Molecular interactions

Résumé

L'autophagie est un mécanisme de dégradation lysosomale qui joue un rôle important dans l'immunité innée et adaptative. La relation entre le Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) et l'autophagie est complexe. En effet, l'équipe a montré que l'enveloppe virale du VIH-1 (Env), exprimée à la surface des cellules infectées, induit une autophagie massive dans les cellules T CD4 bystanders non infectées. Au contraire, lorsque ces cellules s'infectent de façon productive, l'autophagie est inhibée, suggérant qu'une ou plusieurs protéines virales soient capables de bloquer ce processus. L'objectif de ce travail de thèse a été de rechercher ces protéines virales et leur mécanisme d'action. Un crible double hybride en levure a permis de mettre en évidence que plusieurs protéines du VIH-1 sont capables d'interagir avec des protéines autophagiques (Atg), et plus spécifiquement que la protéine virale Vif (Virion infectivity factor) interagit directement avec la protéine LC3, protéine essentielle au processus autophagique. Cette interaction a été confirmée en système in vitro et in vivo (GST pull-down et immunoprécipitation). Plusieurs mutants des protéines Vif et LC3 ont été réalisés pour déterminer les domaines de liaison. La partie C-terminale de Vif ainsi que la glycine C-terminale de LC3, responsable de la conjugaison au phosphatidylethanolamine (PE), semblent être les domaines impliqués dans cette interaction. Une des principales fonctions de Vif connues est de dégrader, via le protéasome, les facteurs cellulaires APOBEC (Apolipoprotein B mRNA-editing, enzyme-catalytic, polypeptide-like) et en particulier la protéine APOBEC3G (A3G). Les résultats montrent que Vif est impliquée dans le blocage de l'autophagie induite par l'enveloppe indépendamment de son action sur A3G.

Autophagy is a lysosomal degradation pathway involved in the innate and adaptative immunity. The relationship between the Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) and autophagy is complex. The team has demonstrated that autophagy is induced in uninfected CD4 T cells after contact with infected cells expressing HIV-1 envelope glycoproteins (Env), leading to apoptosis. In contrast, when these cells are productively infected, autophagy is repressed, suggesting that one or several viral proteins are able to block this process. The aim of the thesis was to search these viral proteins and to determine their mechanism of action. A two-hybrid screen has revealed that several HIV-1 viral proteins are able to interact with autophagic proteins (Atg). In particular, Vif (Virion infectivity factor) interacts directly with LC3, a protein involved in the formation of autophagosomes. This interaction has been confirmed in vitro and in vivo (GST pull-down and immunoprecipitation). Several mutants of Vif and LC3 have been done to analyze the binding domains. The C-terminal part of Vif and the C-terminal glycine of LC3, responsible for the conjugation to PE, seem to be involved in the interaction between Vif and LC3.Vif plays an important role during HIV-1 infection. One of its main functions is to degrade, by the ubiquitin-proteasome system, the antiviral factors called APOBECs (Apolipoprotein B mRNA-editing, enzyme-catalytic, polypeptide-like) and in particular APOBEC3G (A3G). Our results demonstrate that Vif is involved in the blockade of Env-mediated autophagy independently of its role on A3G.