La protéine Nef du VIH-1 : Contribution des complexes adaptateurs de la voie d'endocytose aux fonctions de Nef

par Salomeh Rafie

Thèse de doctorat en Virologie

Sous la direction de Serge Bénichou.

Le président du jury était Marc Delpech.

Le jury était composé de Serge Bénichou, Marc Delpech, Ali Saïb, Laurence Morand-Joubert, Jean-Christophe Pagès.

Les rapporteurs étaient Ali Saïb, Laurence Morand-Joubert.


  • Résumé

    La protéine Nef des virus de l’immunodéficience humaine (VIH-1 et VIH-2) joue un rôle essentiel dans la physiopathologie de l’infection et induction du SIDA. La capacité de Nef à perturber le trafic intracellulaire de protéines membranaires, et notamment du récepteur CD4, circulant entre les compartiments de la voie d’endocytose pourrait rendre compte de son importance comme facteur de virulence au cours de l’infection naturelle. Les mécanismes responsables des perturbations de la voie d’endocytose induites par Nef au cours de l’infection ne sont pas totalement élucidés, mais il est admis qu’elles résultent d’interactions avec les complexes adaptateurs (AP) associés à la clathrine et participant au transport vésiculaire entre les différents compartiments de la voie d’endocytose. Notre objectif était de déterminer les mécanismes par lesquels Nef influe positivement sur le pouvoir infectieux du VIH-1 en interagissant avec la machinerie cellulaire de la voie d’endocytose. Notre programme s’est organisé autour de deux axes principaux: le premier a consisté à étudier l’implication respective des différents types de complexes AP (AP-1, -2 et -3) sur les perturbations du fonctionnement de la voie d’endocytose induites par Nef en analysant son impact sur le niveau d’expression de surface de CD4; le deuxième axe a consisté à évaluer l’impact de l’interaction de Nef avec les complexes AP sur les capacités infectieuses des particules virales. Le rôle respectif des différents complexes AP dans ces fonctions de Nef a donc été étudié après déplétion de l’expression des complexes AP-1, AP-2 et AP-3 par une approche d’ARN interférence. Les résultats obtenus montrent que contrairement à certaines données de la littérature, la déplétion des complexes AP de la voie d’endocytose ne semble pas avoir un impact majeur sur la capacité de Nef à moduler l’expression de surface de CD4, même si une légère diminution de l’activité de Nef a pu être révélée dans notre étude réalisée sur des cellules HeLa-CD4 transduites par les shRNA ciblant les complexes AP-2. Inversement, nos résultats confirment que la déplétion des complexes AP-1, AP-2 et AP-3 dans les cellules productrices des particules virales se traduit par une diminution importante des propriétés infectieuses de ces particules sur lesquelles l’impact positif de Nef n’est plus alors capable de se manifester. En conclusion, ce travail a donc permis de montrer que les complexes AP de la voie d’endocytose sont indispensables pour que Nef puisse exercer son rôle positif sur le pouvoir infectieux du VIH-1. Il est maintenant important de confirmer ces résultats en analysant le rôle fonctionnel des complexes AP sur les activités de Nef dans les cibles cellulaires naturelles du VIH-1, lymphocytes et macrophages.

  • Titre traduit

    The Nef protein of HIV-1 : Contribution of adapter complexes to the endocytic functions of Nef


  • Résumé

    Nef protein of human immunodeficiency virus (HIV-1 and HIV-2) plays an essential role in the pathophysiology of infection and induction of AIDS. The ability of Nef to disrupt intracellular trafficking of membrane proteins, including the CD4 receptor, moving between the compartments of the endocytic pathway could account for its importance as a virulence factor during natural infection. The mechanisms responsible for disruption of the endocytic pathway induced by Nef during infection are not fully understood, but it is accepted that they arise from interactions with adaptor complexes (AP) associated with clathrin and participant in vesicular transport between the different compartments of the endocytic pathway. Our objective was to determine the mechanisms by which Nef positively affects the infectivity of HIV-1 by interacting with the cellular machinery of the endocytic pathway. Our program has been organized around two main axes: the first was to investigate the respective involvement of different types of complexes (AP-1, -2 and -3) on the Nef induced disruption of the endocytic pathway by analyzing its impact on the level of surface expression of CD4; the second axis was to evaluate the impact of the interaction of Nef with AP complexes on the infectious capacity of the viral particles. The respective roles of the different AP complexes in these functions of Nef has been studied after depletion of the expression of complex AP-1, AP-2 and AP-3 by RNA interference approach. The results show that, contrary to some literature data, depletion of AP complex endocytic pathway does not appear to have a major impact on the ability of Nef to modulate the surface expression of CD4, although a slight decreased activity of Nef could be revealed in our study on HeLa-CD4 cells transduced with the shRNA targeting complex AP-2. Conversely, our results confirm that the depletion of complex AP-1, AP-2 and AP-3 in the cells producing viral particles resulted in a significant decrease in infectious properties of these particles on which the positive impact of Nef is no longer able to manifest. In conclusion, this work has shown that complex AP of endocytic pathway are essential for Nef to exercise its positive role in the infectivity of HIV-1. It is now important to confirm these findings by analyzing the functional role of AP complexes on the activities of Nef in the natural cellular targets of HIV-1, lymphocytes and macrophages.


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