VIH

Nature Communications volume 14, Numéro d'article : 4588 (2023) Citer cet article

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Le mécanisme d’entrée nucléaire du virus de l’immunodéficience humaine 1 (VIH-1), nécessaire à une infection productive, n’est pas entièrement compris. Nous rapportons ici que dans les cellules HeLa et les cellules T CD4+ activées infectées par le VIH-1 pseudotypé avec le VSV-G et la protéine Env native, respectivement, les endosomes tardifs Rab7+ contenant le VIH-1 endocytosé favorisent la formation d'invaginations de l'enveloppe nucléaire (NEI) par un mécanisme moléculaire impliquant le complexe VOR, composé de la protéine de la membrane nucléaire externe VAP-A, ORP3 hyperphosphorylée et Rab7. La désactivation de VAP-A ou d'ORP3 et la déficience médicamenteuse de la liaison de Rab7 à ORP3-VAP-A ont inhibé le transfert nucléaire des composants du VIH-1 et l'infection productive. Dans les cellules T CD4+ quiescentes résistantes au VIH-1, ORP3 n’était pas hyperphosphorylé et ni le complexe VOR ni les NEI ne se formaient. Cette nouvelle voie cellulaire et ses acteurs moléculaires sont des cibles thérapeutiques potentielles, peut-être partagées par d’autres virus qui nécessitent une entrée nucléaire pour terminer leur cycle de vie.

Bien que les thérapies actuelles aient fait du syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA) induit par le VIH-1 une maladie chronique gérable, il reste une priorité mondiale en matière de santé. L'indisponibilité d'un remède et le développement d'une résistance aux médicaments indiquent qu'une compréhension approfondie de toutes les étapes du cycle de vie du VIH-1 est nécessaire pour développer de meilleures stratégies thérapeutiques. La phase précoce du cycle de vie rétroviral nécessite l'entrée des cellules et l'accès au compartiment nucléaire pour l'intégration des composants viraux dans l'ADN de l'hôte. Alors que les premières études soutenaient l'entrée cellulaire du VIH-1 indépendante du pH par fusion directe avec la membrane plasmique1,2,3, les preuves accumulées impliquent la fusion des virus avec les membranes endosomales lors de l'absorption cellulaire4,5,6,7,8. Par exemple, le pseudotypage du VIH-1 par la protéine G du virus de la stomatite vésiculaire (VSV-G) cible l’entrée du VIH-1 dans la voie endocytaire9,10. En appliquant des mutants trans dominants négatifs de dynamine et d'Eps15, il a été découvert qu'une endocytose dépendante de la dynamine et médiée par la clathrine peut conduire à une entrée productive du VIH-1 dans les cellules CD4+ HeLa11. Bien que l'entrée cellulaire du VIH-1 par endocytose ait été considérée et/ou considérée comme une voie sans issue conduisant à la dégradation des composants viraux dans le compartiment lysosomal (examiné dans la réf. 14), elle pourrait néanmoins dicter la voie à suivre. lequel le grand complexe nucléoprotéique de pré-intégration (PIC) atteint et pénètre dans le noyau. En effet, les étapes intracellulaires spatio-temporelles ultérieures, qui peuvent dépendre du type de cellule, sont peu claires ou font l'objet de débats pour le VIH-1 et d'autres virus enveloppés qui se répliquent dans le noyau15,16,17,18. Le retrait de la capside virale et l’importation nucléaire du génome viral sont essentiels à une infection productive19. Les facteurs de l'hôte sont potentiellement impliqués dans l'entrée nucléaire du PIC, notamment les importines20,21 et les composants des complexes de pores nucléaires (NPC)22,23,24,25,26,27. Récemment, le transport de capsides de VIH-1 intactes en forme de cône à travers les PNJ28,29 et le retrait des capsides au niveau des PNJ30,31 ou à l'intérieur du noyau32,33 ont été rapportés. Puisque l’inhibition de l’importation nucléaire du VIH-1 bloquerait l’infection productive, cette étape du cycle de vie du virus VIH est une cible potentielle pour les médicaments.

Nous avons récemment décrit une nouvelle voie intracellulaire par laquelle les protéines et les acides nucléiques des vésicules membranaires extracellulaires (EV) endocytosées atteignent le compartiment nucléaire et modifient le profil d'expression génique ou le destin cellulaire . L’entrée des EV endocytosés dans le réticulum nucléoplasmique (NR), en particulier dans les invaginations de l’enveloppe nucléaire de type II (NEI) 36, et le transfert nucléaire ultérieur de la cargaison EV via des PNJ nécessitent l’amarrage des endosomes tardifs à la membrane nucléaire externe (ONM) 34. L'amarrage est médié par le complexe protéique VOR, composé de la protéine A associée à la protéine membranaire associée aux vésicules (VAMP) localisée à l'ONM (VAP-A), de la protéine 3 liée à la protéine cytoplasmique de liaison à l'oxystérol (OSBP) (ORP3), et la petite GTPase Rab737 associée à l'endosome tardif. Cette voie peut être interceptée par l’itraconazole (ICZ), un médicament antifongique approuvé par la FDA, qui agit sur ORP3, un membre de la famille des OSBP. ORP3 est impliqué dans l'échange de lipides, notamment de stérols présents au niveau des zones de contact membranaire entre organites39,40,41. L'homologie entre les voies exosomales et le cycle viral, telle que postulée par l'hypothèse de l'exosome du cheval de Troie42,43,44, nous a conduit à rechercher si la voie d'entrée nucléaire EV s'applique aux virus qui nécessitent un accès nucléaire pendant leur cycle de vie. Nous montrons ici que le VIH-1 pseudotypé avec VSV-G ou Env natif utilise la même voie que les véhicules électriques après internalisation dans des cellules HeLa ou des cellules T CD4+ primaires pour délivrer son contenu dans le noyau des cellules hôtes, un processus qui peut être intercepté par des agents chimiques. drogues.