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2014

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La restriction cellulaire chez le VIH-1 : étude des complexes de traduction des facteurs antiviraux APOBEC3G/3F lors d'une infection par le VIH-1

Unité de Recherche

UPR 9002 - Architecture et réactivité de l'ARN (IBMC)
15, rue Rene Descartes 67084 - Strasbourg Cedex

Équipe

Nom : Retrovirus et Virus à ARN

Responsable : PAILLART-MARQUET Jean-christophe/roland - jc.paillart@ibmc-cnrs.unistra.fr

Téléphone du responsable : 33388417035

Site web : Accéder au site

Composition de l'équipe :
- Chercheurs : 5
- ITA : 1
- Doctorants : 3
- Post-Docs : 2
- Autres : 1

Publications majeures de l'équipe relatives au sujet au cours des 3 dernières années (le cas échéant, 3 publications récentes du DT) :
1) Batisse, J., Guerrero, S.X., Bernacchi, S., Richert, L., Godet, J., Goldschmidt, V., Mely, Y., Marquet, R., de Rocquigny, H. & Paillart, J.-C. (2013) APOBEC3G impairs the multimerization of the HIV-1 Vif protein in living cells. J. Virol. 87, 6492-6506
2) Batisse, J., Guerrero, S.X., Bernacchi, S., Sleiman, D., Gabus, C., Darlix, J.-L., Marquet, R., Tisné, C. & Paillart, J.-C. (2012) The role of Vif oligomerization and RNA chaperone activity in HIV-1 replication. Virus Res., 169, 361-376
3) Bernacchi, S., Mercenne, G., Tournaire, C., Marquet, R. & Paillart, J.-C. (2011) Importance of the proline-rich multimerization domain on the oligomerization and nucleic acid binding properties of HIV-1 Vif. Nucleic Acids Res., 39, 2404-2415.

Concernant la thèse

Directeur de Thèse : PAILLART Jean-christophe - jc.paillart@ibmc-cnrs.unistra.fr

Téléphone : 33388417035

Co-encadrant : non

Co-tutelle : non

Co-Directeur : non

Concernant le sujet proposé :

Titre : La restriction cellulaire chez le VIH-1 : étude des complexes de traduction des facteurs antiviraux APOBEC3G/3F lors d'une infection par le VIH-1

Projet : La protéine Vif (Viral Infectivity Factor) du VIH-1 est une petite protéine de 23 kDa essentielle à la formation de particules virales infectieuses dans les cellules dites "non-permissives" (lymphocytes T CD4+, monocytes, macrophages). Ces cellules expriment de façon spécifique les facteurs de restriction APOBEC3G (APOlipoprotein B mRNA-Editing enzyme Catalytic polypeptide 3G ou A3G) et A3F, deux cytidine désaminases dont l'action hypermutatrice lors de la synthèse du brin (-) de l'ADN pro-viral est létale pour le virus. En réponse à ce mécanisme de défense, les rétrovirus ont co-évolué en exprimant la protéine Vif. Vif réduit de façon considérable le taux d'expression des protéines A3G/3F par deux mécanismes principaux : (1) en recrutant une E3 ubiquitine ligase, Vif induit la dégradation d'A3G par le protéasome; (2) Vif régule négativement la traduction de l'ARNm d'A3G. Ce dernier mécanisme reste le moins documenté à ce jour.
L'objectif du projet de thèse sera double. Dans un premier temps, le candidat cherchera à décrypter les mécanismes moléculaires par lesquels Vif inhibe la traduction des facteurs A3G/3F. S'agit-il d'un effet direct de Vif sur le complexe d'initiation de la traduction ou d'une relocalisation de l'ARNm d'APOBEC3G en présence de Vif ? Nous avons montré que Vif interagit spécifiquement avec les régions non traduites (UTR) de l'ARNm d'A3G et que cette interaction est probablement à l'origine de l'inhibition traductionnelle. D'une part, en se basant sur la littérature, le candidat étudiera des mutants de la 5'UTR de l'ARNm d'A3G/3F afin de valider les hypothèses concernant le mode d'initiation traductionnelle particulier des ces ARNm. D'autre part, l'utilisation de protéines Vif sauvage ou mutées lui permettra de définir le ou les domaines nécessaires à cette inhibition. Au niveau cellulaire, il étudiera la localisation, en présence ou en absence de Vif, des ARNm d'A3G/3F sauvage et mutés dans la 5'UTR par FISH. Il testera en particulier leur présence au niveau de microdomaines cytoplasmiques impliqués dans le stockage et le métabolisme des ARNm (P-Bodies, granules de stress, granules de Staufen) par microscopie confocale.
Le deuxième volet consistera à déterminer le rôle d'HDAC6 (Histone deacetylase 6) dans la formation d'un nouveau complexe de dégradation d'A3G. Il a été montré que cette protéine régulerait l'entrée du VIH-1 dans la cellule hôte et agirait entre autre comme un adaptateur entre protéines ubiquitinées et moteurs moléculaires pour l'acheminement des premières vers leur dégradation par la voie de l'aggrésome et l'autophagie. En collaboration avec A. Valenzuela-Fernàndez (Tenerife, Espagne), nous avons récemment montré que HDAC6 forme un complexe avec A3G, indépendamment de la présence de Vif, mais que ces protéines pourraient entrer en compétition pour la dégradation d'A3G et réguler l'infectivité virale. Le candidat cherchera ainsi à identifier au niveau moléculaire les domaines d'HDAC6 impliqués dans cette régulation, puis à comprendre l'étroite relation entre HDAC6, A3G et Vif qui mènent non seulement à la protection d'A3G vis-à-vis de sa dégradation induite par Vif (protéasome) mais aussi à la dégradation autophagique de Vif.
L'ensemble de ces travaux devrait permettre d'élargir nos connaissances sur les mécanismes de restriction cellulaire du VIH-1, base de départ pour l'élaboration de nouveaux inhibiteurs dirigés contre cette activité.

Compétences souhaitées : Le candidat possèdera des connaissances de base en biologie moléculaire et cellulaire. Des connaissances en virologie sont un atout supplémentaire. La recherche et l'analyse d'informations, à travers les publications, seront des compétences indispensables, tout comme la maîtrise de l'anglais scientifique.
D'un point de vue expérimental, des compétences en biochimie et en biologie moléculaire seront indispensables et des compétences en culture cellulaire seront fortement appréciées.

Expertises qui seront acquises au cours de la formation : Le chercheur doctorant sera immergé dans un sujet de recherche compétitif au niveau international. Il approfondira ses connaissances en biologie moléculaire et cellulaire et appliquera des méthodes d'imagerie cellulaire. À l'issue de sa thèse, il possèdera également des compétences en biochimie des interactions ARN/protéines, en virologie moléculaire et en biophysique. Enfin, le doctorant sera amené à présenter les résultats de ses recherches lors de congrès nationaux et internationaux et sera capable de rédiger son travail en anglais en vue de publications.