Intégration du VIH-1 : Contrôle et régulation de l'interaction fonctionnelle entre l’intégrase et la chromatine

HIV-1 Integration : Control and regulation of the functional interaction between integrase and chromatin

• Auteur / Autrice : Julien Matysiak
• Direction : Vincent Parissi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie Immunologie
• Date : Soutenance le 15/12/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbiologie fondamentale et pathogénicité (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Garbay
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Delelis, Martin Teichmann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascale Lesage, Stéphane Emiliani

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chromatine

Intégrase du VIH

Mots clés libres

VIH-1

Intégration

Intégrase

IN

Chromatine

Sélectivité

Cofacteurs cellulaires

FACT

MLV

PFV

ASV

H4K20me1

HIV-1

Integration

Integrase

IN

Chromatin

Selectivity

Cellular cofactors

FACT

MLV

PFV

ASV

H4K20me1

Résumé

L’intégrase (IN) du VIH-1 est une enzyme clé du cycle viral catalysant l’insertion stable de l’ADN viral dans le génome de la cellule infectée. L’IN participe également à de nombreuses étapes du cycle viral telles que la transcription inverse ou la maturation virale. Ainsi, la compréhension des mécanismes régulant l’intégration du VIH-1 représente un enjeu majeur dans le cadre notamment d’approches thérapeutiques. En effet, les études montrent que ces mécanismes sont finement régulés dans la cellule par des facteurs viraux et cellulaires agissant à différentes étapes du cycle viral. C’est donc dans ce contexte que nous avons étudié les facteurs à la fois viraux et cellulaires régulant ce processus. Dans un premier temps, les déterminants viraux modulant l’intégration dans la chromatine ont été analysés dans le cas de plusieurs modèles rétroviraux. Puis, dans un second temps, nous avons étudié l’impact de facteurs cellulaires, identifiés au laboratoire, sur les mécanismes d’insertion de l’ADN viral dans le génome cellulaire. Mon travail de thèse s’est ainsi articulé en trois axes majeurs aboutissant à : ● La démonstration de la régulation de l’intégration rétrovirale par la structure chromatinienne de l’hôte ● L’identification de nouveaux cofacteurs cellulaires participant à la régulation de l’intégration dans la chromatine dont le complexe de remodelage FACT « Facilitates Chromatin Transcription » ● L’identification d’une nouvelle interaction fonctionnelle entre l’IN du VIH-1 et la queue amino-terminale de l’histone humaine H4 et de son rôle dans la sélectivité de l’intégration

HIV-1 integrase (IN) is a key enzyme of the viral cycle that catalyzes the stable insertion of viral DNA into the genome of the infected cell. IN also participates in many stages of the viral cycle such as reverse transcription or viral maturation. Thus, an understanding of the mechanisms regulating the integration of HIV-1 is a major challenge, particularly in the context of therapeutic approaches. Indeed, studies show that these mechanisms are finely regulated in the cell by viral and cellular factors acting at different stages of the viral cycle. It is in this context that we studied both viral and cellular factors regulating this process. Initially, the viral determinants modulating the integration in chromatin were analyzed in the case of several retroviral models. Then, we studied the impact of cellular factors, identified in the laboratory, on the mechanisms of insertion of the viral DNA in the cellular genome. My thesis work has thus been articulated in three major axes leading to: • The demonstration of the regulation of retroviral integration by the chromatin structure of the host • The identification of new cellular cofactors participating in the regulation of chromatin integration, including the FACT remodeling complex "Facilitates Chromatin Transcription" • The identification of a new functional interaction between the HIV-1 IN and the amino-terminal tail of human H4 histone and its role in the selectivity of integration.