Découvrir les mécanismes qui sous-tendent la coopération entre SAMHD1 et MX2 pour limiter l’infection par le VIH-1 dans les macrophages
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes qui limitent la réplication du VIH-1 dans les macrophages en présence de la protéine SAMHD1. Il s'agit d'un sujet peu exploré car les études sur les macrophages se concentrent essentiellement sur leur infection, ce qui nécessite des traitements qui inactivent SAMHD1. Les macrophages isolés sont peu permissifs au VIH-1 en raison des faibles concentrations de dNTP, empêchant la réplication du génome viral. Cette barrière métabolique est largement attribuée à l'activité dNTPase de SAMHD1. Cependant, des preuves solides indiquent que la phosphorylation du résidu T592 supprime l'action anti-VIH-1 de SAMHD1 sans affecter son activité dNTPase. Ces observations démontrent que la déplétion des dNTP ne suffit pas à expliquer la fonction antivirale de SAMHD1 et indiquent l'implication de propriétés non-dNTPase mecconues, qui pourraient nécessiter des associations physiques et/ou fonctionnelles avec des partenaires viraux et/ou cellulaires. Nos résultats récents montrent que SAMHD1 interagit avec les capsides du VIH-1 dans les macrophages infectés. Nous émettons donc l'hypothèse que SAMHD1 pourrait interagir avec d'autres facteurs cellulaires liant la capside pour inhiber la réplication du VIH-1 dans les macrophages.
Pour ce projet de recherche, nous avons choisi de nous concentrer sur la protéine Myxovirus resistance 2 (MX2), une guanosine triphosphatase (GTPase) inductible par l'interféron (IFN) qui se lie à la capside du VIH-1 et qui est censée inhiber sa décapsidation et/ou son entrée dans le noyau. Notre choix est basé sur le manque évident de recherche sur le mécanisme antiviral dépendant de la MX2 dans les macrophages. Nous notons également que les études explorant la fonction anti-VIH-1 de SAMHD1 sont menées dans des contextes cellulaires où l'expression de MX2 est faible ou absente. Ainsi ces observations soulignent la nécessité de développer des modèles expérimentaux appropriés où les mécanismes sous-jacents à la coopération SAMHD1-MX2 pour restreindre le VIH-1 peuvent être explorés. Nous avons utilisé la technologie CRISPR/Cas9 pour inactiver l'expression de SAMHD1, de MX2 ou des deux dans la lignée cellulaire THP-1, qui est un modèle bien établi pour étudier la réplication du VIH-1 dans les macrophages humains. Nous combinerons ces nouvelles lignées cellulaires avec des tests biochimiques, d'imagerie et virologiques complémentaires. Nous avons également établi plusieurs collaborations pertinentes avec des groupes de recherche ayant des connaissances et des compétences complémentaires aux nôtres. Notre projet vise à poursuivre 2 objectifs principaux :
Objectif 1. Caractérisation biochimique des interactions impliquant SAMHD1, MX2 et/ou la capside du VIH-1.
- Etablir si l'interaction entre SAMHD1 et Mx2 est directe et caractériser les propriétés physico-chimiques associées.
- Cartographier le domaine de liaison SAMHD sur MX2 et étudier l'impact des événements de phosphorylation pour l'interaction SAMHD1-MX2.
- Étudier les conditions requises pour l'assemblage des complexes contenant SAMHD1, MX2 et/ou la capside du VIH-1.
Objectif 2. Études fonctionnelles visant à décrypter les mécanismes qui sous-tendent l'action anti-VIH-1 coopérative de SAMHD1 et MX2 dans les macrophages.
- Caractériser comment SAMHD1 et MX2 influencent mutuellement l'expression et la distribution dans les cellules THP-1 de type macrophage.
- Définir l'endroit où les complexes contenant SAMHD1, MX2 et/ou la capside du VIH-1 s'assemblent dans les cellules THP-1.
- Déchiffrer la chronologie de l'action antivirale de SAMHD1 et MX2
- Valider les résultats les plus significatifs dans des macrophages humains primaires.
En apportant de nouvelles connaissances sur les mécanismes qui façonnent la réponse des macrophages à l'infection par le VIH-1, notre étude ouvrira la voie à l'identification de nouvelles cibles antivirales et immunitaires. Ceci est d'un intérêt primordial pour la conception de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à éradiquer ou contrôler le virus et à réduire l'activation immunitaire chronique (en ligne avec les objectifs de l'Axe prioritaire 3 de l'ANRS – Guérir le VIH/SIDA).
Applicant
ZAMBORLINI Alessia
Funding type
Projet de recherche
LE GRAND Roger | Inserm U1184 Centre de recherche immunologie de infections virales et des maladies auto-immunes LE GRAND Roger
Inserm U1184
Centre de recherche immunologie de infections virales et des maladies auto-immunes
Equipe Immunité et Transmission
CEA
Bât. 02
18 route du Panorama
94265
Fontenay Aux Roses Cedex
