Suivre et localiser en milieu cellulaire l'interaction entre la protéine Gag du VIH et l'ARN viral lors de l'assemblage des virus.

par Stéphanie Durand

Projet de thèse en Sciences de la Vie et de la Santé

Sous la direction de Hugues de Rocquigny.

Thèses en préparation à Tours , dans le cadre de Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV , en partenariat avec Roingeard (laboratoire) depuis le 28-09-2017 .


  • Résumé

    Le VIH-1 est un rétrovirus enveloppé qui possède deux brins d'ARN (+) encapsidés dans la particule sous forme dimérique. Au cours du cycle réplicatif, cet ARN (+) est aussi un ARN messager qui est traduit pour donner naissance à la polyprotéine de structure Gag. Cette protéine, est constituée de quatre sous domaines, la matrice (MA), la capside (CA), la nucléocapside (NC) et la p6 (Sundquist et al 2012). Gag orchestre l'assemblage de la particule virale via la formation de petits oligomères qui se polymérisent sur l'ARN viral puis qui s'ancrent dans les membranes lipidiques après myristilation de sa partie N terminale. Ce modèle d'assemblage de la particule est maintenant bien décrit. Cependant, la localisation cellulaire abritant l'oligomerisation de Gag et les interactions entre Gag et ses différents partenaires viraux ou cellulaires restent totalement inconnus (Kaddis Maldonado et al 2016). Nos premiers travaux ont pu montrer que l'oligomérisation de Gag commençait dans le cytoplasme, que le domaine NC était indispensable à la cinétique de formation de ces oligomères et que le trafic intracellulaire de ces oligomeres n'entrainait pas de modification profonde de leur organisation spatiale (El Meshri et al, 2015). Néanmoins, ces données en milieu cellulaire ont été obtenues essentiellement par calcul du FRET grâce à une approche de FLIM. Cette technique d'imagerie permet de suivre la formation spatio-temporelle d'un complexe macromoléculaire mais reste limitée par sa résolution optique qui ne permet pas d'identifier avec précision les domaines cellulaires abritant la formation des complexes. Objectif de la thèse : Le but est de pouvoir détecter et localiser la protéine Gag du VIH dans la cellule par microscopie optique puis d'identifier l'ultrastructure cellulaire par une détection EM permettant l'accès à l'ultrastructure cellulaire (méthode CLEM pour Correlated Light and Electron Microscopy).

  • Titre traduit

    In cellulo tracking and localization of the interactions between HIV-1 Gag and viral and viral RNA during the viral assembly.


  • Résumé

    HIV-1 is a retrovirus containing a (+) strand genomic RNA encapsidated as a dimer that is also translated into a structural protein, giving rise to the Gag polyprotein. This protein, consists of four sub-domains, the matrix (MA), capsid (CA), nucleocapsid (NC) and p6 (Sundquist et al 2012). Gag orchestrates the assembly of the viral particle through the formation of small oligomers that polymerize on the viral RNA which results anchoring of Gag to the lipid membranes, post- myristoylation. Although, this model of assembly is well characterized, still the mechanism by which Gag specifically recognize its viral or cellular partners and the localization of these complexes remain elusive. Previous results from us and others have demonstrated a few Gag mechanism-related properties: 1) formation of Gag oligomers is initiated in the cytoplasm, 2) the NC domain is essential for the kinetic of Gag oligomerization and 3) the intracellular trafficked Gag oligomers to the plasma membrane does not cause substantial modification of their spatial organization (El Meshri et al, 2015). However, these data were obtained by calculating the FRET between fluorescently labelled Gag using FLIM. Although, this imaging approach reports the spatial and temporal formation of a macromolecular complex, still remains limited by its optical resolution. And this limitation precludes the identification of the cell areas, which are housing the complex formation. Aim of the thesis: The aim is to detect and locate Gag in the cell by improved optical microscopy and identifying sites of the localization by EM detection, allowing access to the cellular ultrastructure (CLEM pour Correlated Light and Electron Microscopy).