Interactions Hôte-Virus

Thématiques de recherche

La dissémination du Virus de l’Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) est un déterminant essentiel de la progression de la maladie vers le stade SIDA chez le sujet infecté. L’équipe « Interactions Hôte-virus » à l’Institut Cochin explore les relations qui existent entre le virus de l’immunodéficience de type 1 (VIH-1) et la cellule hôte afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires responsables de la propagation du virus chez l’hôte infecté et de définir de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans cette équipe, le groupe animé par Clarisse Berlioz-Torrent s’intéresse plus particulièrement au rôle des machineries cellulaires de trafic et de dégradation lors de l’assemblage et la libération des nouveaux virions dans le milieu extracellulaire, ainsi que dans les mécanismes de restriction virale.
Pour contrer la propagation des virus, l’hôte a développé un arsenal de défenses immunes, dont des défenses cellulaires innées mettant en jeu des interactions entre protéines virales et protéines cellulaires. Parmi les composants de cette défense innée dirigée contre le VIH-1, on trouve les facteurs dit de « restriction », dont la protéine cellulaire BST2 pour « Bone marrow stromal antigen 2 », aussi nommée Tetherin. Ce facteur retient physiquement les nouveaux virus formés à la surface de la cellule productrice, réduisant de facto leur bourgeonnement et donc la production et la dissémination virale. Le groupe de Clarisse Berlioz-Torrent étudie comment le virus contre cette restriction virale. En effet, face à cette restriction, le virus a développé différentes stratégies pour diminuer le niveau d’expression de la protéine BST2/Tetherin présente au site de bourgeonnement viral et restaurer ainsi une production virale efficace. La protéine Vpu du VIH-1 est l’un des acteurs viraux capable de contrer cette barrière innée.
En étudiant de plus près cette restriction virale, l’équipe de Clarisse Berlioz-Torrent vient de découvrir que certains composants de l’autophagie, les protéines ATG5, Becline 1 et LC3C, sont nécessaires au virus pour lever cette restriction. L’autophagie est un mécanisme de dégradation intracellulaire impliquée dans des processus cellulaires variés comme la défense contre les infections, la mort cellulaire programmée ou la suppression des tumeurs. En empêchant l’expression d’ATG5, Becline 1 et LC3C, l’équipe a observé la réduction de la propagation virale : les virus s’accumulent en surface et dans des compartiments intracellulaires. L’équipe a décrypté les mécanismes en jeu : la protéine Vpu interagit avec LC3C et permet le ciblage des molécules de BST2 présentes au site de bourgeonnement viral vers la dégradation. Ce travail révèle que le virus VIH-1 via Vpu utiliserait une forme d’autophagie non canonique, la LAP pour « LC3-associated phagocytosis », pour contrecarrer efficacement la restriction virale induite par BST2. Ce travail est soutenu financièrement par l’ANRS et SIDACTION.

Publications

Articles originaux sélectionnés

1 – Roy N., Pacini G., Berlioz-Torrent C., and Janvier K. Characterization of E3 ligases involved in lysosomal sorting of the HIV-1 restriction factor BST2. J Cell Sci. 2017 May 1; 130(9): 1596-1611.

2 – Madjo U.*, Leymarie, O.*, Fremont, F., Kuster, A., Gourhand, V., Gallois-Montbrun, S., Janvier, K. and C. Berlioz-Torrent. LC3C contributes to Vpu-mediated antagonism of BST2/Tetherin restriction on HIV-1 release through a non canonical autophagy pathway. Cell Rep. 2016 Nov 22;17(9):2221-2233. *Co-first authors.

3 – Fremont, S., Gerard, A., Galloux, M., Janvier, K., Karess, R. E., Berlioz-Torrent, C. Response to Luca L Fava and colleagues EMBO Rep 2015; 16(10):1237-8.

4 – Fremont, S., Gerard, A., Galloux, M., Janvier, K., Karess, R. E., Berlioz-Torrent, C. Beclin-1 is required for chromosome congression and proper outer kinetochore assembly EMBO Rep 2013; 14(4):364-72.

5 – Caillet M, Janvier K, Pelchen-Matthews A, Delcroix-Genête D, Camus G, Marsh M, Berlioz-Torrent C. Rab7A is required for efficient production of infectious HIV-1. PLoS Pathog 2011 Nov;7(11):e1002347.

6 – Janvier K§, Pelchen–Matthews A, Renaud J-B, Caillet M, Marsh M, Berlioz-Torrent C§. The ESCRT-0 component HRS is required for HIV-1 Vpu-mediated BST2/Tetherin down-regulation. PloS Pathog 2011 7(2): e1001265. §Corresponding authors.

7 – Estrabaud E, Le Rouzic E, Lopez-Vergès S, Morel M, Belaïdouni N, Benarous R, Transy C, Berlioz-Torrent C, Margottin-Goguet F. (2007). Regulated degradation of the HIV-1 Vpu protein through a betaTrCP-independent pathway limits the release of viral particles. PLoS Pathog. 2007 Jul 27;3(7):e104.

Revue
1 – Leymarie O, Lepont L, Berlioz-Torrent C. Canonical and Non-Canonical Autophagy in HIV-1 Replication Cycle.Viruses. 2017 Sep 23;9(10). pii: E270. doi: 10.3390/v9100270. Review.

2 – Roy, N. *, Pacini, G. *, Berlioz-Torrent, C., Janvier, K. Mechanisms underlying HIV-1 Vpu-mediated viral egress Front Microbiol 2014; 5:177. Review. *Co-first authors.

3 – Janvier, K.*, Roy, N., Berlioz-Torrent, C*. Role of the Endosomal ESCRT Machinery in HIV-1 Vpu-Induced Down- Regulation of BST2/Tetherin. Curr HIV Res 2012 10(4):315-20. Review. *Corresponding authors

Composition de l'équipe

Clarisse Berlioz-Torrent, DR2 INSERM *
Stéphane Emiliani, DR 2 CNRS
Marc Lavigne, CR Pasteur
Sarah Gallois Montbrun, CR2 INSERM
Katy Janvier CR1 CNRS*
Aurelia Kuster, Post-Doc*
Marianne El Barouk, Post-doc*
May Baikal, Post-doc
Sarah Hamoudi, Post-doc
Maria-José Lista, Post-doc
Sarah N’Da Konan, Post-doc
Sophie Goudey, PhD Student
Leslie Lepont, PhD Student*
Emmanuel Ségéral, Ingénieur d’étude
Margaux Versapuech, Assistant Ingénieur*
* Groupe de C. Berlioz-Torrent