Contrôle de l’autophagie lors des phases précoces de l’infection par l’adénovirus

Adenovirus control autophagy during cell entry

• Auteur / Autrice : Charlotte Montespan
• Direction : Harald Wodrich
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie Immunologie
• Date : Soutenance le 13/12/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbiologie fondamentale et pathogénicité (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Thierry Noël
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Audrey Esclatine, Julie Dechanet-Merville
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Vergne, Mathias Faure

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endocytose

Autophagie

Adénoviridés

Mots clés libres

Adénovirus

Autophagie sélective

Défenses cellulaires antivirales

Adenovirus

Selective autophagy

Cellular antiviral response

Résumé

L’adénovirus (AdV) est un virus non enveloppé à ADN double brin qui entre dans la cellule par endocytose. Dans l’endosome un désassemblage partiel de la capside permet la libération d’une protéine interne de la capside, la protéine VI (PVI). Cette protéine code une hélice amphipathique qui va permettre la rupture de l’endosome. Des travaux antérieurs du laboratoire ont montré que le transport des particules virales vers le noyau nécessite la présence du motif conservé PPxY dans la PVI qui permet le recrutement d’ubiquitines ligases de la famille des Nedd4 (telles que Nedd4.1 et Nedd4.2). Il a précédemment été montré que la rupture des membranes induite lors d’infections bactériennes activait l’autophagie afin d’éliminer le pathogène intracellulaire via une dégradation lysosomale. Nos résultats démontrent que l’AdV induit également l’autophagie lors de son entrée dans la cellule. L’utilisation de différents AdV mutants nous a permis de démontrer que la rupture de l’endosome était responsable de l’induction de l’autophagie. De plus nos résultats montrent que le virus sauvage est capable d’éviter sa dégradation en contrôlant l’autophagie grâce au recrutement de la ligase Nedd4.2 via le motif PPxY de la PVI. Au contraire, un virus mutant dépourvu du motif PPxY et donc incapable de recruter la Nedd4.2 est séquestré dans les vésicules autophagiques puis dégradé par la fusion de ces vésicules avec les lysosomes. Ainsi le motif PPxY constitue un déterminant moléculaire permettant au virus de contourner les défenses cellulaires antivirales.

Adenoviruses (AdV) are linear ds-DNA containing, non-enveloped viruses that enter cells by receptor-mediated endocytosis. Once in the endosome it occurs a partial disassembly of the capsid allowing the releases of the membrane lytic capsid protein VI, which encodes an N-terminal amphipathic helix responsible for the endosome rupture. Our previous work showed that transport to the nucleus requires a conserved PPxY motif in PVI, which recruits ubiquitin ligases of the Nedd4 family (e.g. Nedd4.1 and 4.2). Previous work has shown that membrane damage induced by invasive bacteria elicits selective cellular autophagy to eliminate the pathogen via lysosomal degradation. In our current work we show that Adv also induce autophagy upon entry. Using a set of mutant AdV’s attenuated at each step of the membrane penetration process we show that indeed the membrane damage induced by the virus is causative for autophagy induction. Moreover the data show that wildtype AdV limit the level of autophagy induction and evade autophagic degradation by using a Nedd4.2 dependent process. In contrast, mutant viruses mutated for its PPxY and that fail to recruit Nedd4.2 are subject to autophagic degradation. Our data suggest that the presence of the PPxY motif in the virus subverts the autophagic process and thus identify the PPxY motif as an integral part of the virus to undermine cellular antiviral mechanism.