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    Delphine MURIAUX - Cyril FAVARD

    Les projets

    - 1. Rôle des lipides dans l’établissement de domaines membranaires lors de l’assemblage des virus ARN enveloppés.

    • Lors de précédentes études, nous avons montré que l’interaction entre le domaine Matrice de la protéine Gag et des lipides spécifiques de la membrane plasmique (PS/PIP2) induit l’assemblage des rétrovirus (Hamard-Péron et al., J. Virol. 2010 ; Hamard-Péron & Muriaux, Retrovirol. 2011). Récemment, nous avons aussi identifier un rôle du domaine basique de la Matrice M1 du virus Influenza A dans l’accrochage membranaire et l’assemblage de laparticule virale (Kerviel et al., in preparation). Nous avons proposé que des microdomaines enrichis en lipides acides (ALEM) sont crées par l’oligomérisation de la protéine Gag de HIV-1 dans la membrane plasmique de la cellule hôte lors de l’assemblage viral (Kerviel et al. Virus Res., 2013 ; Charlier et al., Biophys. J. 2014, Yandapalli et al. and Mariani et al., Front. Microbiol. 2014).

    • Ce projet vise à déchiffrer le rôle de nanodomaines lipidiques préexistant ou générés dans la membrane plasmique de la cellule hôte lors de l’assemblage viral. Pour cela, nous caractérisons la nature et les effets de l’interaction du domain MA des protéines Gag (HIV-1 et MLV) et de la protéine M1 (H1N1) and des membranes lipidiques in silico (en collaboration avec L. Chaloin, CPBS, Montpellier et N. Floquet, IBMM, Montpellier), in vitro (à l’aide de membranes biomimétiques) et in cellulo (sur des lignées cellulaires ou des cellules primaires infectées) par des méthodes de microscopies optiques de super résolution (sv-FCS, spt-PALM, STORM), en collaboration avec les équipes de JB Sibarita (IINS, Bordeaux) et de M. Dahan (Institut Curie, Paris). En retraçant l’assemblage, molécule par molécule, à une résolution de quelques nanométres, nous cherchons à comprendre la dynamique de cet assemblage dans des cellules hôtes.

    - 2. Dynamique de l’actine corticale et courbure membranaire durant l’assemblage viral.

    • Au cours de nos recherches, nous avons montré que la tetraspanine CD81 et une protéine de la cellule hôte impliquée dans l’assemblage de HIV-1 dans les cellules T CD4 (Grigorov et al., Retrovirology 2009) et que la voie d’endocytose clathrine dynamine était impliquée dans durant la transmission du HIV-1 des cellules T CD4 aux cellules T CD4. De plus, nous venons de montrer le rôle d’un régulateur majeur du réseau d’actine corticale et de la courbure membranaire dans l’assemblage de la protéine Gag de HIV-1 et le relargage de la particule virale dans les cellules T CD4 (Thomas et al., 2015 J. Virol.).

    • Ce projet vise à identifier des co-facteurs cellulaires issus de cellules T-CD4 et capables de moduler de façon concertée, la dynamique, l’organisation de domaines membranaires et la courbure membranaire durant l’assemblage du HIV-1. Dans cette optique, nous étudions l’implication de tels facteurs dans la transmission du virus de cellules T à cellules T durant l’infection.

    - 3. Thérapie antivirale ciblant l’interaction virus lipides lors de l’assemblage.

    • Nous avons utilisé les structures RMN de différents domaines matrices disponibles dans la protéine databank (PDB) pour réaliser des études de dynamique moléculaire en présence de bicouches lipidiques (Charlier et al., Biophys. J. 2014).

    • Ce projet vise à identifier des candidats potentiels inhibant les premières étapes de l’assemblage en utilisant des méthodes de screening virtuel à l’aide de différentes librairies de composés. Une fois identifiées, les molécules retenues seront testées dans des cellules infectées à l’aide des outils à haut débit disponibles sur la plateforme CEMIPAI.

    - 4. Etude par microscopie à force atomique (AFM) de l’assemblage et du désassemblage de HIV-1 sur des particules virales uniques.

    • Nous avons récemment montré à l’aide de la microscopie à force atomique au niveau de particules virales uniques que l’ARN génomique était un facteur de polydispersité de morphologies (Faivre-Moskalenko et al., Plos One 2014 ; Castelnovo et al. New J. Physics 2013). En collaboration avec les biophysiciens C. Moskalenko et M. Castelnovo à l’ENS de Lyon, la microscopie à force atomique est utilisée pour étudier quantitativement la variation de la taille des particules et des cores viraux produits par des cellules hôtes, en fonction de divers micro-environnements (Bernaud et al., Médecine & Science 2015). Cette polydispersité sert d’estimateur de l’efficacité l’autoassemblage de la protéine Gag de HIV-1.
    • En modulant cet estimateur grâce à différent paramètre récemment identifiés (ARN viral, sel, pH, pression osmotique…) et en mesurant la corrélation entre la modulation imposée à l’entrée et la valeur de l’estimateur en sortie, nous pourrons tester la validité des modèles issus de la physique théorique et converger vers un modèle robuste de l’assemblage viral et du désassemblage de la capside.

    Directeur de la Publication : J.M. Mesnard - Comité Editorial : S. Kohler, P. Diamante,