cas image Virologie 2008, 12 (5) : 381-3 GLUT1, récepteur du virus de la leucémie T humaine (HTLV), un lien entre expression érythrocytaire et incapacité de synthèse de la vitamine C Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. A. Montel-Hagen N. Taylor M. Sitbon doi: 10.1684/vir.2008.0193 Institut de génétique moléculaire de Montpellier (IGMM), CNRS, université Montpellier-I et II, Montpellier <[email protected]> L’ identification du transporteur de glucose GLUT1 comme récepteur de la glycoprotéine d’enveloppe (Env) du virus de la leucémie T humaine (HTLV) [1] a permis de développer un ligand extracellulaire de GLUT1, dérivé de la composante de surface amino-terminale (N-term) de Env (SU) [2]. SU est associée à la composante transmembranaire de Env (TM) en position carboxy-terminale. Ce ligand de GLUT1, constitué du domaine de liaison au récepteur (RBD pour Receptor Binding Domain) de la SU de l’Env HTLV, est étiqueté par fusion moléculaire soit, par exemple, à une immunoadhésine de lapin (rFc), soit à la protéine fluorescente eGFP (enhanced Green Fluorescent Protein, figure 1A). Le RBD ainsi étiqueté lie la 6e boucle extracellulaire de GLUT1 (ECL6) [3] et est utilisable en cytométrie de flux ou en microscopie pour la détection en surface de GLUT1 [2] (figure 1A). La faible immunogénicité du domaine extracellulaire de GLUT1, due en partie à sa très grande conservation chez les mammifères, participe au fait qu’il n’existe pas d’anticorps fiables reconnaissant de façon efficace et reproductible la partie ectopique du transporteur [4]. Le ligand HRBD-GFP a alors permis pour la première fois de suivre l’expression de GLUT1 au cours de l’érythropoïèse humaine (figure 1B) ainsi qu’à la surface des érythrocytes de différentes espèces de mammifères [5] (figure 1C). L’expression de GLUT1 augmente au cours de l’érythropoïèse humaine (figure 1B) et cette augmentation n’est pas corrélée avec une augmentation du transport du glucose mais plutôt avec l’accroissement du transport de la vitamine C sous sa forme oxydée (acide déhydroascorbique ou DHA). Le GLUT1 érythrocytaire permet en effet un transport préférentiel du DHA par rapport au glucose. De plus, notre étude a montré que l’expression de GLUT1 érythrocytaire est liée à l’incapacité d’une espèce à synthétiser la vitamine C, incapacité décrite chez seulement trois groupes de mammifères : les primates supérieurs (dont l’homme), le cochon d’Inde et les chauves-souris frugivores (figure 1C). Ainsi, seules ces espèces qui ont une version mutée inactive du gène de la GLO (gulonolactone oxydase), enzyme indispensable à la synthèse de l’acide ascorbique, montrent une forte expression de GLUT1 à la surface de leurs érythrocytes (figure 1C). Sachant qu’une telle expression permet un recyclage de la vitamine C, la présence abondante de GLUT1 érythrocytaire apparaît ainsi comme la sélection d’un mécanisme de compensation de la perte de synthèse d’acide ascorbique apparue au cours de l’évolution [5]. Virologie, Vol. 12, no 5, septembre-octobre 2008 381 cas image Env A SU HTLV RBD Env TM TM C-term GLUT1 SU N-term Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. HTLV Env RBD ECL6 Receptor binding domain HRBD-rFc rFc HRBD-GFP eGFP Rabbit IgG Fc RBD RBD RBD EGFP B Induction de l’érythropoïèse humaine (jours) 0 2 progéniteur proérythroblaste 5 8 érythroblastes 12 réticulocyte / érythrocyte GLUT1 (HRBD-GFP) C Expression de GLUT1 dans les érythrocytes de mammifères GLO fonctionnelle Synthèse hépatique de l’acide ascorbique souris lapin rat chinchilla chien chat lémur âne GLO mutée PAS de synthèse d’acide ascorbique macaque à longue queue singe rhésus cochon d’Inde babouin humain chauve-souris frugivore Figure 1. Figure 1A. La partie amino-terminale de la composante de surface (SU) de la glycoprotéine d’enveloppe (Env) du virus de la leucémie T humaine (HTLV) porte le domaine de liaison au récepteur cellulaire (RBD pour Receptor Binding Domain). Le RBD qui lie la 6e boucle extracellulaire (ECL6) du transporteur de glucose GLUT1 est fusionné à une étiquette de type immunoadhésine (HRBD-rFc) ou GFP (HRBD-GFP) a son extrémité carboxy-terminale et est utilisé en microscopie. HRBD-GFP permet de marquer très finement les structures membranaires arborant GLUT1 à leur surface (montré ici par fluorescence sur des cellules humaines de la lignée HeLa). Figure 1B. L’expression membranaire de GLUT1 à différents stades de la différenciation érythroïde humaine est ici suivie sur 12 jours par cytométrie de flux après marquage avec HRBD-GFP (surface en blanc) en comparaison d’un surnageant témoin (surface grisée). Figure 1C. La présence de GLUT1 érythrocytaire est propre aux quelques espèces déficientes qui ne synthétisent pas de vitamine C (acide ascorbique), suite à une inactivation, apparue indépendamment au cours de l’évolution, de la gulonolactone oxydase (GLO). 382 Virologie, Vol. 12, no 5, septembre-octobre 2008 cas image Références 1. Manel N, Kim FJ, Kinet S, Taylor N, Sitbon M, Battini JL. The ubiquitous glucose transporter GLUT-1 is a receptor for HTLV. Cell 2003 ; 115 : 449-59. Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. 2. Kim FJ, Manel N, Garrido EN, Valle C, Sitbon M, Battini JL. HTLV1 and -2 envelope SU subdomains and critical determinants in receptor binding. Retrovirology 2004 ; 1 : 41. 3. Manel N, Battini JL, Sitbon M. Human T cell leukemia virus envelope binding and virus entry are mediated by distinct domains of the glucose transporter GLUT1. J Biol Chem 2005 ; 280 : 29025-9. 4. Kinet S, Swainson L, Lavanya M, et al. Isolated receptor binding domains of HTLV-1 and HTLV-2 envelopes bind Glut-1 on activated CD4+ and CD8+ T cells. Retrovirology 2007 ; 4 : 31. 5. Montel-Hagen A, Kinet S, Manel N, et al. Erythrocyte Glut1 triggers dehydroascorbic acid uptake in mammals unable to synthesize vitamin C. Cell 2008 ; 132 : 1039-48. Virologie, Vol. 12, no 5, septembre-octobre 2008 383