VIH-1, ARNg, Gag, Encapsidation, Assemblage, LC3, GABRAP, GABARAPL1, GABARAPL2, Autophagie

Les protéines ATG (AuTophagy related genes) régulent l'autophagie, une voie de dégradation hautement conservée qui maintient l'homéostasie cellulaire, répond aux processus pathologiques et combat les infections. Les protéines ATG sont également impliquées dans d'autres fonctions cellulaires non liées à l'autophagie, telles que la phagocytose d'agents pathogènes, le remodelage membranaire, la sécrétion de vésicules et de virus. En effet, plusieurs études rapportent que différents virus (IAV, CVB, PV, DENV, EBV, HCMV, VZV) sont capables de mobiliser certains composants de la voie de l'autophagie, notamment la famille des protéines ATG8 englobant LC3A, LC3B, LC3C, GABARAP, GABARAPL1, GABARAPL2, pour leur propre bénéfice. Récemment, plusieurs protéines ATG8 ont été impliquées dans le chargement de protéines, ainsi que de petits ARN, dans des exosomes sécrétés par la cellule, un processus topologiquement similaire au bourgeonnement de certains virus. À la lumière de ces travaux récents, nous avons étudié si les protéines ATG participaient à la formation de particules infectieuses du VIH-1. En postulant que les protéines hôtes cruciales pour l'assemblage des particules virales sont présentes au lieu d'assemblage et peuvent être incorporées dans les virions, nous avons développé une approche de spectrométrie de masse non biaisée pour définir le protéome des virions du VIH-1. L'analyse de l'ontologie des gènes a révélé un enrichissement des termes liés au trafic intracellulaire, à la stabilité des ARNm et à la régulation de l'autophagie. Fait intéressant, parmi les protéines ATG enrichies dans les virus purifiés, nous avons découvert 4 des 6 protéines appartenant à la famille des protéines ATG8. Présentes sous forme cytoplasmique non lipidée ou sous forme lipidée ancrée membranaire, les protéines ATG8 contrôlent l'élongation et la fermeture des vésicules autophagiques, mais aussi la sélection des cargos à dégrader par ces vésicules. Leur enrichissement a été confirmé par western blot sur des virions purifiés produits par des cellules HeLa et des lymphocytes T CD4+ primaires. Les formes non lipidées et lipidées de ces protéines ATG8 ont été trouvées associées à des virus. Par immunoprécipitation des particules virales avec un anticorps reconnaissant les glycoprotéines d'enveloppe virale, et en traitant les virus avec de la subtilisine, les protéines ATG8 ont été retrouvées incorporées à l'intérieur des virions. Grâce aux approches CRISPR-Cas9, nous avons ensuite révélé que les protéines GABARAP, membres de la famille ATG8, sont nécessaires à la production de virions pleinement infectieux. En effet, nous avons montré que la déplétion des protéines GABARAP entraînait l'accumulation d'ARN génomique (ARNg) viral dans les cellules et l'augmentation du nombre de particules vides, n'ayant pas incorporé d'ARNg, libérées dans le surnageant. Nous nous sommes focalisés sur GABARAPL1 et avons montré que cette protéine interagissait avec le précurseur Pr55Gag ainsi qu'avec l'ARNg viral. Ensemble, nos données soutiennent le rôle important des protéines GABARAP, notamment GABARAPL1, dans l'empaquetage de l'ARNg viral dans les virions. La caractérisation de ce nouveau rôle des protéines GABARAP au cours de l'assemblage du VIH-1 élargit le répertoire des fonctions non autophagiques des protéines ATG. Il ouvre également de nouvelles voies de recherche sur les mécanismes méconnus qui contrôlent l'encapsidation de l'ARNg viraux dans les virions.