Comment le VIH pénètre-t-il dans le centre de la cellule pour déclencher l'infection ?

Comment le VIH pénètre-t-il dans le centre de la cellule pour déclencher l’infection ?

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Le Dr David Jacques, chercheur médical à l’UNSW, et son équipe ont découvert comment le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) perce le noyau cellulaire pour établir une infection, une découverte qui a des implications au-delà de la biologie du VIH.

Pour infecter les cellules, le VIH doit pénétrer dans la cellule cible et se frayer un chemin jusqu’au noyau situé au centre de la cellule, où suffisamment de copies de son code génétique peuvent être produites pour infecter d’autres cellules.

Pour mener à bien cette quête en toute sécurité, le virus construit une enveloppe protéique protectrice – une capside – pour se protéger des défenses immunitaires de l’hôte destinées à le détruire. Jusqu’à présent, la manière exacte dont la capside entière se déplace à travers les pores intégrés dans l’enveloppe nucléaire pour pénétrer dans le noyau reste un mystère.

Mais la nouvelle recherche publiée dans Nature aujourd’hui révèle comment la capside du VIH pénètre dans le canal de la barrière nucléaire des pores.

Accès restreint

“Le complexe des pores nucléaires est constitué d’une combinaison de protéines”, a déclaré le Dr Jacques, auteur principal de l’étude, de l’École des sciences biomédicales de l’UNSW.

“Alors que les petites molécules entrent et sortent du noyau via le complexe de pores nucléaires, le trafic est limité pour les marchandises volumineuses. Les protéines plus grosses doivent être liées à des transporteurs nucléaires – les protéines chaperons – qui les transportent à travers la porte moléculaire multicouche.”

La capside du VIH, bien qu’elle soit mille fois plus grosse que la taille des molécules qui filtrent à travers les couches barrières, pourrait passer dans les canaux de transport nucléaires sans chaperons, a montré l’équipe du Dr Jacques.

Les protéines chaperons, également appelées caryophérines, interagissent avec les protéines situées au milieu du complexe des pores nucléaires de manière à leur permettre de se déplacer avec leur charge utile dans chaque couche successive de la porte moléculaire. Les structures volumineuses sans chaperons sont exclues de ce portail car elles sont incapables de se connecter aux protéines gardiennes du pore nucléaire.

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Le VIH utilise une « poignée de main secrète » pour entrer

La capside du VIH, cependant, a évolué pour interagir avec les protéines barrières de la même manière que les protéines chaperonnes de l’hôte.

« L’une des théories en la matière est que le VIH détourne un chaperon de l’hôte pour accéder au noyau. Mais nos résultats montrent que le VIH n’a pas besoin d’un chaperon car il est son propre chaperon. C’est comme si la capside virale avait appris le secret. poignée de main pour être autorisée à entrer dans une zone restreinte en imitant les accompagnateurs”, a déclaré le Dr Jacques.

“Les gens ont émis des hypothèses sur la façon dont la capside pourrait franchir la barrière sélective. Notre travail commence vraiment à aborder directement ce problème, et pour moi, c’est passionnant”, a déclaré le Dr Claire Dickson, co-premier auteur de l’étude.

Les découvertes ont été rendues possibles grâce à une méthode à molécule unique développée précédemment par l’équipe qui leur a permis de cribler systématiquement les protéines du complexe des pores nucléaires pour identifier celles qui interagissaient avec la capside intacte du VIH.

Le Dr Jacques est particulièrement enthousiaste à l’idée de rassembler le savoir-faire collectif de son équipe multidisciplinaire en Australie et au Royaume-Uni et l’infrastructure cruciale disponible à l’UNSW.

“La seule manière dont nous avons pu réaliser ce projet était d’exploiter le centre analytique Mark Wainwright de l’UNSW et l’expertise qu’ils ont apportée dans l’ensemble des différentes technologies et méthodes dont nous avions besoin, notamment la production de protéines, la biologie structurale, l’imagerie à super-résolution et microscopie électronique”, a-t-il déclaré.

“Je suis vraiment fière de pouvoir surmonter certains défis majeurs avec ce projet et d’avoir un impact significatif sur le domaine de la recherche sur le VIH en aidant à une meilleure compréhension de ce processus”, a déclaré la co-première auteure, la Dr Sophie Hertel.

Des implications plus larges

Selon les auteurs, la compréhension moléculaire acquise dans cette étude sur les interactions hôte-pathogène va au-delà de la découverte de détails sur le cycle de vie du VIH. Ces connaissances mécanistiques peuvent également être exploitées pour d’autres applications, notamment la thérapie génique.

“Le VIH est l’un des agents pathogènes les plus étudiés, mais nous avons encore beaucoup à apprendre. Le VIH a quelque chose de spécial : il peut pénétrer dans le noyau sans l’endommager ni avoir besoin d’attendre que la cellule se divise comme les autres virus. Nos observations nous donnent un aperçu qui nous permet de réfléchir à la manière dont nous livrons les marchandises dans le noyau », a déclaré le Dr Jacques.

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