Prédominance des virus à tropisme R5 dans les phases précoces

Prédominance des virus à tropisme R5 dans les phases précoces de l'infection par le VIH : compétition
CCR5/CXCR4 vis-à-vis de CD4 ?
Encadrants : Fabrice Dumas ([email protected])
IPBS-CNRS, Toulouse, équipe “Membrane And DNA Dynamics” – Laurence Salomé
L'entrée du VIH-1 dans les cellules cibles requiert l'interaction séquentielle de la protéine virale de
surface (gp120) avec le récepteur CD4 présent à la surface cellulaire, puis avec le corécepteur CCR5 ou CXCR4.
Les virus qui utilisent CCR5 (i.e. virus à tropisme R5) prévalent pendant la phase chronique, asymptomatique de
l'infection, alors que l'émergence, après quelques années chez la moitié des patients, de variants capables
d'utiliser CXCR4 (i.e. virus à tropisme X4) est associée à une progression plus rapide vers la maladie (1).
L’interaction à l’état basal entre CD4 et CCR5 a déjà été démontrée dans notre équipe par des approches de
FRET et de mesures de diffusion par FRAP (2,3). Nous souhaitons maintenant déterminer si une compétition
entre CCR5 et CXCR4 pour interagir avec CD4 s'exerce à la surface des cellules cibles du virus. Nous
souhaitons ainsi évaluer les conséquences de cette compétition sur la susceptibilité des cellules à l'infection par
des virus X4 et R5.
Pour traiter cette question, nous utiliserons une technique résolutive de suivi de molécule unique, le Single
Particle Tracking (SPT) (4,5). Cette technique présente l’avantage de permettre de suivre la diffusion à la surface
de cellules vivantes de récepteurs endogènes marqués à l’aide d’anticorps couplés à des nanoparticules
fluorescentes, les Quantum Dots (QD). Nous pensons que l’augmentation de l’expression de CCR5 lors de
l’activation lymphocytaire pourrait contribuer à la prédominance d’une infection par des virus à tropisme R5 au
détriment des virus à tropisme X4. Pour le vérifier nous proposons de réaliser des expériences de SPT visant à
étudier la dynamique de CD4, CCR5 et de CXCR4 et de virus fluorescents à la surface de cellules vivantes. Ces
expériences déjà en cours au laboratoire seront effectuées en présence de différentes drogues (notamment le
maraviroc qui est utilisé en thérapie) pour mieux comprendre les mécanismes qui régissent les interactions entre
les protéines impliquées dans le processus de l’infection.
Techniques utilisées : culture cellulaire, marquage de virus avec des sondes lipophiles, marquage avec des
anticorps, cytométrie en flux et Single Particle Tracking.
Mots-clés : VIH, SIDA, SPT
(1) Moore, J. P., S. G. Kitchen, P. Pugach, and J. A. Zack.. The CCR5 and CXCR4 coreceptors--central to understanding
the transmission and pathogenesis of human immunodeficiency virus type 1 infection. AIDS Res Hum Retroviruses 2004,
20:111-26.
(2) Gaibelet, G., T. Planchenault, S. Mazeres, F. Dumas, F. Arenzana-Seisdedos, A. Lopez, B. Lagane, and F.
Bachelerie.. CD4 and CCR5 constitutively interact at the plasma membrane of living cells: a confocal fluorescence
resonance energy transfer-based approach. J Biol Chem 2006, 281:37921-9
(3) A. Baker, A. Saulière, G. Gaibelet, B. Lagane, S. Mazères, M. Fourage, F. Bachelerie, L. Salomé, A. Lopez, F.
Dumas, CD4 interacts constitutively with multiple CCR5 at the plasma membrane of living cells – A FRAPrv approach,
2007, J. Biol. Chem., 282 : 35163-8.
(4) Daumas, F., N. Destainville, C. Millot, A. Lopez, D. Dean, and L. Salome.. Confined diffusion without fences of a gprotein-coupled receptor as revealed by single particle tracking. Biophys J 2003, 84:356-66
(5) Mascalchi P, Lamort A.S., Salomé L and Dumas F. Single Particle Tracking reveals two distinct environments for CD4
receptors at the surface of living T lymphocytes. BBRC, 2012, 417: 409-13.