Détournement de la machinerie autophagique par le cytomégalovirus humain : conséquences sur sa multiplication

Subversion of the autophagic machinery by human cytomegalovirus

• Auteur / Autrice : Clémence Taisne
• Direction : Audrey Esclatine, Marion Lussignol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 11/01/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Hélène Cuif
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Etienne Morel, Harald Wodrich, Clarisse Berlioz-Torrent, Ghaffar Muharram
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Etienne Morel, Harald Wodrich

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vésicules (cytologie)

Autophagie

Cytomégalovirus

Mots clés libres

Cytomégalovirus

Autophagie

Vésicules membranaires

Enveloppement viral

Herpesvirus

Interaction Hôte-Virus

Cytomegalovirus

Autophagy

Membrane vesicles

Viral envelopment

Herpesvirus

Host-Virus Interaction

Résumé

Le cytomégalovirus humain (HCMV) appartient à la famille des Herpesviridae. Ce virus est responsable d’infections congénitales et d’infections graves chez les personnes immunodéprimées. Nous avons précédemment montré l’interaction entre le HCMV et l’autophagie, un processus cellulaire de dégradation et de recyclage. Ce processus est constitutif et permet le maintien de l’homéostasie cellulaire. L’autophagie est induite en cas de stress et peut être utilisée par la cellule pour se défendre des infections virales ou bactériennes. Nous avons montré que le HCMV induit la formation de structures autophagiques mais que le virus bloque l’étape finale du processus pour empêcher sa propre dégradation. Afin de caractériser le rôle de l’autophagie sur la multiplication virale, nous avons utilisé une approche génétique qui a montré que l’autophagie était bénéfique pour la multiplication du HCMV. Nous avons donc établi des lignées cellulaires stables, déficientes ou invalidées pour des protéines autophagiques (ULK1, BECN1, ATG5, LC3B et ATG4B). Grâce à ces outils, nous avons ensuite étudié comment l’autophagie module les différentes étapes du cycle du HCMV, à savoir : l’entrée, la synthèse protéique, la réplication du génome, l’assemblage et la sortie des virus. Nos résultats montrent que les protéines de l’autophagie sont présentes et agissent au niveau du compartiment d’assemblage viral dans le cytoplasme. Plusieurs de ces protéines sont conservées au sein des particules virales extracellulaires, notamment LC3 et ATG5. L’ensemble de nos résultats démontrent que le HCMV détourne les membranes autophagiques pour acquérir son enveloppe ce qui semble favoriser son infectivité et sa propagation.

The Human cytomegalovirus (HCMV) belongs to the Herpesviridae family. This virus is responsible for congenital infections and for severe illnesses in immunocompromised patients. We have previously shown interactions between HCMV and autophagy, a cellular process involved in the degradation and recycling of components. This is a constitutive process responsible for maintaining cellular homeostasis. Autophagy is induced by different stresses and can be used by the cell as a defense mechanism against viral or bacterial infection. We have shown that HCMV infection induces the accumulation of autophagic structures but the virus blocks the final step of autophagy to avoid its own degradation. To characterize the role of autophagy in viral multiplication, we used genetic approaches tomodulate autophagy and we demonstrated its beneficial role on HCMV multiplication. We therefore established knock-down or knock-out stable cell lines for different autophagic proteins (ULK1, BECN1, ATG5, LC3B and ATG4B). Using these tools, we investigated the role of autophagy on different steps of the HCMV life cycle: entry, protein expression, viral genome replication, assembly and egress. Our results showed that autophagic proteins are present and involved in the assembly compartment organized by HCMV in the cytoplasm. Several of these proteins are consequently found in the extracellular viral particles, as LC3 and ATG5. Taken together, these results demonstrate that HCMV hijacks autophagic membranes to acquire its envelope and this seems to improve its infectivity and its transmission.