Rôle des protéines APOL1 et APOL3 lors de l’infection par le virus Zika

Role of APOL1 and APOL3 during Zika virus infection

• Auteur / Autrice : Sarah Lesage
• Direction : Nolwenn Jouvenet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Virologie
• Date : Soutenance le 19/10/2020
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Virologie moléculaire et Vaccinologie (Paris)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nolwenn Jouvenet, Caroline Goujon, Philippe Roingeard, Pierre-Emmanuel Ceccaldi, Damien Vitour, Ali Amara
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Caroline Goujon, Philippe Roingeard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tests de criblage à haut débit

Apolipoprotéines L

Apolipoprotéine L1

Récepteur interféron

Virus Zika

Mots clés libres

APOL1

APOL3

Résumé

Lors d’une infection virale, la réponse immunitaire innée est rapidement induite. La reconnaissance des génomes viraux va déclencher des cascades de signalisation aboutissant à l’expression d’interféron de type I (IFN-I). Ainsi, plusieurs centaines de gènes stimulés par l’interféron (ISG) seront induits. L’approfondissement des connaissances sur le rôle des ISG lors d’infections virales est indispensable pour mieux comprendre la réponse immunitaire innée induite dans ce contexte et comment cette réponse peut être régulée ou contournée. Afin d’identifier des gènes impliqués dans la réponse immunitaire innée lors de l’infection par le virus Zika (ZIKV), nous avons réalisé un crible à haut débit à partir d’une banque d’ARN interférents (ARNi) permettant de cibler 386 gènes. Nous avons ainsi mis en évidence 21 gènes capables de moduler la réplication de ZIKV. Nous avons par la suite validé le rôle de 10 candidats par des méthodes de cytométrie en flux, de PCR quantitative et titration par plages de lyse. A la suite de ces analyses, la protéine APOL3 est apparue comme favorisant l’infection et nous avons choisi de nous focaliser sur la caractérisation des mécanismes sous-jacents à cet effet. Nous avons également inclus dans la suite de notre étude une protéine de la même famille, APOL1, qui semble avoir le même impact sur l’infection virale. Nous avons mis en évidence que le rôle de ces protéines sur l’infection par ZIKV n’est pas lié à leur rôle cellulaire dans la production de PI4P. Nous avons également observé que ces protéines ne favorisent pas uniquement la réplication de ZIKV mais celles d’autres flavivirus et de virus non apparentés, tel que le virus de la stomatite vésiculaire (VSV). Ces résultats laissent supposer un rôle large de ces candidats et non un effet virus-spécifique. Nous émettons l’hypothèse que les protéines APOL1 et APOL3 pourraient être des régulateurs négatifs de la voie Jak/STAT agissant directement ou indirectement sur la production d’ISGs. Bien que leurs fonctions restent à approfondir, notre étude a permis d’identifier des gènes de l’immunité ayant la capacité de moduler la réplication du virus ZIKV.

During a viral infection, the innate immune response is rapidly induced. Recognition of viral genomes by cellular sensors triggers signaling cascades that lead to the expression of type I interferon (IFN). Thus, several hundred of interferon-stimulated genes (ISG) will be induced. A deeper knowledge on the role of ISGs in viral infections is essential to better understand the innate immune response induced in this context and how this response can be regulated or bypassed.In order to identify genes involved in the innate immune response during infection with Zika virus (ZIKV), we performed a high-throughput screen using a library of RNA (siRNA) targeting 386 genes. This analysis identified 21 genes able of modulating the replication of ZIKV. We validated the role of 10 candidates by flow cytometry, quantitative PCR and titration by plaque assays.We selected one of the hits with proviral activity, APOL3, for in-depth analysis. We included in our analysis a protein from the same family, APOL1, which seems to have the same impact during viral infection. We have shown that the role of these proteins on ZIKV infection is not linked to their cellular role in the production of PI4P. We also observed that these proteins do not only promote the replication of ZIKV but those of other flaviviruses and unrelated viruses, such as vesicular stomatitis virus (VSV). These results suggest a broad proviral role for these proteins and not a virus-specific effect. We hypothesize that the proteins APOL1 and APOL3 could be negative regulators of the Jak / STAT pathway acting directly or indirectly on the production of ISGs.