Un mécanisme non canonique d`autophagie détourné par le virus

Un mécanisme non canonique d’autophagie détourné par le virus VIH-1
Le groupe de Clarisse Berlioz-Torrent de l’équipe « Interactions Hôte-Virus » de l’Institut
Cochin publie dans la revue Cell Reports du 22 Novembre 2016 une étude illustrant comment le
virus VIH-1 utilise un mécanisme non canonique d’autophagie pour favoriser sa dissémination.
La
dissémination
du
Virus
de
l’Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH1) est un déterminant essentiel de la
progression de la maladie vers le stade SIDA
chez le sujet infecté. 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 VIH1, 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 BerliozTorrent à l’Institut Cochin (U1016 Inserm, UMR 8104 CNRS, Université Paris Descartes Sorbonne
Paris Cité) 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 certaines 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 pour contrecarrer efficacement la restriction virale induite par
BST2.
Ce travail a été réalisé avec le soutien financier de l’ANRS et de SIDACTION.
A non-canonical autophagic pathway usurped by HIV-1 virus
The team of Clarisse Berlioz-Torrent (“Host-virus interactions”, Institut Cochin) has recently
published in Cell Reports (22th November issue) a study illustrating the hijacking by the HIV-1
virus of a non-canonical autophagic pathway to counteract a cellular barrier blocking its
dissemination.
The dissemination of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) is a major determinant of the
progression to immunodeficiency in infected individuals. To counteract the progression of virus
dissemination, host has developed an arsenal of immune defenses, among which restriction factors, a
set of proteins with direct antiviral activity that constitutes intrinsic cellular defenses. BST2 (bone
marrow stromal antigen 2), also named Tetherin, is one of the restriction factor that considerably
reduces viral dissemination. This factor reduces propagation of HIV-1 by physically trapping de novo
formed mature viral particles at the surface of infected cells. The team of Clarisse Berlioz-Torrent at
the Cochin Institute (U1016 Inserm, UMR 8104 CNRS, Paris Descartes University) studies how HIV-1
circumvents this viral restriction. The virus has indeed developed different strategies to remove
BST2/Tetherin present at the budding site and thus restore an efficient release. The HIV-1 Vpu
protein is one of the measure able to counteract this innate barrier against the release of enveloped
viruses. By exploring the molecular mechanism controlling this viral restriction, the team of Clarisse
Berlioz-Torrent discovered that some components of autophagic pathway, the ATG5, Beclin 1 and
LC3C autophagic proteins, are required for HIV-1 to relieve this restriction. Autophagy is a highly
conserved degradative pathway that maintains cellular homeostasis, responds to pathological
processes and combats infections. The team showed that knocking-down ATG5, Beclin 1 and LC3C
expression, impaired the viral release and propagation: viruses accumulated at the cell surface and in
intracellular compartments. The team deciphered the mechanism involved: Through its interaction
with LC3C, HIV-1 Vpu protein favors the targeting of BST2 molecules present at the budding site to
degradation via a non-canonical autophagy pathway. This work reveals that HIV-1 through its Vpu
protein may use a non-canonical autophagy pathway to counteract efficiently the viral restriction
mediated by BST2/Tetherin factor on the viral release.
This work is supported by ANRS and SIDACTION.
Légende du schema
La protéine Vpu du VIH-1 interagit avec LC3C et permet le ciblage des molécules de BST2/Tetherin
présentes au site de bourgeonnement viral vers la dégradation.
The HIV-1 Vpu protein interacts with LC3C leading to the targeting of BST2/Tetherin molecules
present at the viral budding site to the degradation.
Références
LC3C contributes to Vpu-mediated antagonism of BST2/Tetherin restriction on HIV-1 release through
1,2,3§
1,2,3§
1,2,3
, Olivier Leymarie
, Stéphane Frémont ,
a non-canonical autophagy pathway. Ursula Madjo
1,2,3
1,2,3
1,2,3
1,2,3
and Clarisse
Aurélia Kuster , Mélanie Nehlich , Sarah Gallois-Montbrun , Katy Janvier
,1,2,3 §
. Co-first authors. Cell Reports 17, 1-13, November 22, 2016.
Berlioz-Torrent*
Contact chercheur
Clarisse Berlioz-Torrent
Institut Cochin (Inserm 1016)
Tél. : 01 40 51 65 75 - [email protected]