Rôle de la protéine LC3C dans les mécanismes déployés par le VIH-1 pour contrer la restriction imposée par BST2/Tetherin sur la production virale
Role of the LC3C protein
par Madjo Ursula sous la direction de Berlioz-Torrent Clarisse
Thèse de doctorat en Virologie
École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Friday 10 June 2016 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Autophagie
  • Résistance aux maladies
  • VIH (virus)
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Mots clés
Virologie
Resumé
La protéine cellulaire BST2/Tetherin est un médiateur de l'immunité innée qui exerce son activité antivirale contre la dissémination de nombreux virus enveloppés. Ce facteur de restriction retient physiquement les virus néoformés à la surface cellulaire de la cellule infectée, empêchant ainsi le relâchement des virions du VIH-1. La protéine Vpu du VIH-1 est l'un des acteurs viraux capable de contrer cette restriction : elle diminue le niveau d'expression de BST2/Tetherin présent au site de bourgeonnement viral et restaure ainsi une production virale efficace. A ce jour, les mécanismes exacts par lesquels Vpu contre cette barrière cellulaire ne sont pas bien caractérisés. Des études récentes ont montré que HRS et Rab7A, deux protéines contrôlant la voie endo/lysosomale tardive sont impliquées dans le mécanisme déployé par Vpu pour contrer la restriction imposée par BST2. De manière intéressante, ces protéines sont également requises pour l'achèvement des étapes finales de l'autophagie. L'autophagie (macroautophagie) est un mécanisme cellulaire hautement conservé, qui permet la dégradation de composants cytoplasmiques via la formation d'une vésicule à double membrane, appelé autophagosome. L'autophagie est contrôlée par une trentaine de protéines ATG (AuTophaGy-related genes) qui sont recrutés au site de formation du phagophore qui conduira, suite à son élongation, à la formation de l'autophagosome. Il a récemment été décrit que certaine protéines ATG sont également impliquées dans d'autres fonctions cellulaires indépendante de l'autophagie, comme la résistance contre certains pathogènes. C'est le cas notamment de la phagocytose médiée par LC3 (LC3-associated phagocytosis, LAP), un mécanisme indépendant du complexe de pré-initiation de l'autophagie au cours duquel certaines protéines ATG modifient la membrane du phagosome et accélèrent la dégradation des éléments phagocytés. L'objectif de ma thèse était donc de définir si l'autophagie ou certaines protéines de l'autophagie sont impliquées dans le mécanisme moléculaire déployée par Vpu pour contrer la restriction imposée par BST2/Tetherin sur la production virale. Au cours de ma thèse, nous avons démontré l'implication de la protéine LC3C dans le mécanisme par lequel Vpu contrecarre la restriction imposée par BST2 sur la libération des particules virales du VIH-1 dans le milieu extracellulaire. Plus précisément, nos résultats montrent que les protéines ATG5 et Bécline 1, et non tous les composants de l'autophagie, agissent avec la protéine LC3C pour faciliter l'action de la protéine virale Vpu sur la restriction imposée par BST2. L'expression de la protéine LC3C favorise l'élimination par Vpu des molécules de BST2 présentes au site du bourgeonnement, permettant ainsi une libération plus efficace de particules virales VIH-1. Nos expériences d'immunofluorescence montrent que les protéines BST2 et Vpu sont présentes dans des compartiments marqués par LC3, protéine décorant les phagophores, autophagosomes et phagosomes impliqués dans la LAP. Enfin, nos données biochimiques révèlent une interaction spécifique et directe entre la protéine Vpu et la protéine LC3C via un motif LIR non-canonique. L'intégrité de ce motif présent dans le domaine cytoplasmique de Vpu est nécessaire pour la levée par Vpu de la restriction imposée par BST2. En conclusion, mes travaux de thèse montrent que la protéine Vpu du VIH-1 via son interaction avec la protéine d'autophagie LC3C utilise un mécanisme de LAP pour contrer la restriction induite par BST2 sur la production de virus VIH-1.