Identification and characterization of cellular factors required for zika virus and dengue virus infection.
Identification et caractérisation des facteurs cellulaires requis pour l'infection du virus Zika et du virus de la Dengue
par Athena LABEAU sous la direction de Ali AMARA
Thèse de doctorat en Biothérapies et biotechnologies
ED 561 Hématologie, oncogenèse et biothérapies

Soutenue le lundi 16 décembre 2019 à Université de Paris (2019-....)

Sujets
  • Cellules gliales
  • CRISPR-Cas9
  • Cytologie
  • Facteur de prolifération cellulaire HCF
  • Gène GAS6
  • Récepteurs à activité tyrosine kinase
  • Virus de la dengue
  • Virus Zika

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Mots clés
Neurotropisme du virus Zika, Complexe dolichol-phosphate-mannose synthase, N-glycosylation
Resumé
Les virus de la Dengue (DENV) et Zika (ZIKV) sont deux virus émergents transmis par des moustiques et sont responsables de pathologies sévères chez l'homme. Il n'y a actuellement aucun vaccin efficace, ni traitements antiviraux disponibles contre ces arbovirus. DENV et ZIKV sont des parasites intracellulaires obligatoires qui dépendent entièrement de leur cellule hôte pour se multiplier. Cette dépendance constitue un potentiel talon d'Achille qui pourrait être exploité dans le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. L'objectif général de mon travail de thèse a été de comprendre a été de comprendre les mécanismes par lesquels DENV et ZIKV exploitent les fonctions cellulaires à leur avantage, et d'identifier des facteurs de l'hôte requis à l'initiation de leur cycle infectieux.ZIKV a un tropisme cellulaire pour le cerveau et est responsable de troubles neurologiques sévères tels que les microcéphalies congénitales chez le fœtus. La première partie de mon travail a été de caractériser le rôle du récepteur Axl dans le neurotropisme de ZIKV. Axl est un récepteur à la phosphatidylsérine appartenant à la famille des récepteurs TAM, qui est impliqué dans la reconnaissance et l'élimination des cellules apoptotiques par phagocytose. Ce travail de thèse a montré qu'Axl est abondamment exprimé par les cellules microgliales, les cellules gliales radiales et les astrocytes dans le cerveau en développement de fœtus et est important pour l'infection de ces cellules par ZIKV. Nous décrivons deux rôles distincts joués par Axl durant l'infection par ZIKV. Tout d'abord, Axl, par l'intermédiaire de son ligand Gas6, permet l'attachement et l'endocytose des particules virales dans les cellules gliales. Dans un deuxième temps et simultanément à l'entrée virale, les complexes Gas6-ZIKV agissent comme des « super » agonistes et phosphorylent le domaine intracellulaire à tyrosine kinase d'Axl, ce qui déclenche des cascades de transduction du signal aboutissant à l'inhibition de la réponse immunitaire innée et à une réplication virale optimale. En outre, nous avons identifié deux antagonistes d'Axl, le MYD1 et le R428, et avons montré leurs prometteuses propriétés antivirales en in vitro.La deuxième partie de mon travail a consisté à identifier de façon systématique les gènes de la cellule hôte qui sont importants pour le cycle infectieux de DENV. A l'aide d'un crible CRISPR-Cas9 à l'échelle du génome, nous avons identifié les protéines DPM1 et DPM3 comme de nouveaux facteurs de dépendance de DENV. DPM1 et DPM3 sont deux sous-unités du complexe dolichol-phosphate-mannose synthase (DPMS), localisé à la membrane du réticulum endoplasmique. Ce complexe catalyse la synthèse du dolichol-phosphate-mannose, qui fournit le mannose requis pour les différentes voies de glycosylation des protéines. A l'aide de cellules DPM knockout, nous avons montré que le complexe DPMS facilite l'infection des quatre sérotypes de DENV mais aussi de ZIKV ainsi que d'autres flavivirus apparentés tel que le virus de la fièvre jaune. A l'aide de mutants catalytiques de DPM1, nous avons pu décrire que l'activité catalytique de DPMS est cruciale pour l'infection par DENV. Nous avons montré que le complexe DPMS accomplissait différentes fonctions au cours du cycle infectieux de DENV. Ce complexe est nécessaire au mécanisme d'amplification du génome viral et, est également requis pour la N-glycosylation des protéines virales structurales, qui permet ainsi leur repliement correct.En conclusion, ces travaux ont contribué à améliorer notre compréhension des mécanismes d'entrée et de réplication de deux arbovirus majeurs, que sont ZIKV et DENV. Nos études ont identifié Axl et le complexe DPMS comme des facteurs cellulaires importants pour le cycle infectieux de ZIKV et DENV et suggèrent que ces molécules pourraient constituer de nouvelles cibles pour une intervention antivirales.