ANNEE 2015-16 Titre du sujet de stage Etude comparative

MASTER 2 RECHERCHE
GENETIQUE, BIOLOGIE CELLULAIRE ET PATHOLOGIES (GBCP)
ANNEE 2015-16
Titre du sujet de stage
Etude comparative de la mort cellulaire induite par l’infection par les alphavirus chez le mammifère
et l’insecte.
Nom, adresse de l’Unité d’accueil / Nom du responsable de l’Unité:
UMR754 INRA-UCBL
50 Avenue Tony Garnier,
69007 Lyon
Directeur d’Unité : JF Mornex
Nom, adresse de l’Equipe d’accueil/ Nom, tel, adresse e-mail du responsable d’Equipe à contacter:
« Infection et Évolution des Génomes Viraux », UMR754
Responsable d’équipe : Christophe Terzian,
Co-PI : Dimitri Lavillette
“Arbovirus interspecies transmission and therapeutics research”
Institut Pasteur Shanghai, Chinese Academy of Sciences
200031 Shanghai
http://english.shanghaipasteur.cas.cn/
Personne à contacter : Carine Maisse-Paradisi (UMR754),
Tel : 04 37 28 74 55, [email protected]
Sujet de stage
Les arbovirus (arthropod-borne viruses) sont les agents responsables de plusieurs maladies
infectieuses émergentes, entrainant d’importants problèmes de santé publique ainsi que
vétérinaires. Parmi ces virus, le genre des alphavirus comprend plus de 40 membres dans la famille
des Togaviridae. Ils sont capables d’infecter divers vertébrés tels que l’Homme, les chevaux, les
rongeurs, les poissons et les oiseaux ainsi que des invertébrés. Les récentes épidémies du virus
Chikungunya (CHIKV) sont d’une ampleur inégalée, avec des millions de personnes affectées sur tous
les continents et des symptômes plus sévères conduisant à la mort. Par ailleurs, les virus de
l’encéphalite équine vénézuélienne (VEEV), de l’ouest (WEEV), de l’est (EEEV) peuvent provoquer une
encéphalite mortelle chez les chevaux et les humains, principalement en Amérique. Bien
qu’imparfait, des vaccins pour EEEV, VEEV et WEEV sont administrés aux chevaux mais il n’existe
aucun vaccin contre les alphavirus à usage humain et aucun traitement spécifique.
Les alphavirus sont maintenus dans les cycles naturels par la transmission entre les vecteurs
arthropodes suceurs de sang et les hôtes vertébrés. Dans les moustiques vecteurs, les alphavirus
causent une infection persistante à vie avec un effet minimal sur les fonctions biologiques tandis que
l’infection chez les mammifères est aigüe, souvent associée à une maladie et produit un niveau de
virémie nécessaire à l’infection des arthopodes lors de leur repas de sang. Cette relation se traduit in
vitro par le fait que dans les cellules mammifères en culture, l’infection affecte la physiologie de la
cellule causant notamment le développement d’un effet cytopathique (CPE), alors que les cellules
d’insectes peuvent être infectées de manière chronique. Cette différence de pathogénicité n’est pas
clairement expliquée. Certains travaux récents décrivent toutefois une mort cellulaire « contrôlée »
induite par l’infection chez l’insecte et évoquent même un rôle positif de l’apoptose dans la
propagation virale.
Il est intéressant de noter que durant ces 3 dernières années, des récepteurs et des complexesrécepteurs ont été identifiés chez les mammifères comme facilitant l’entrée de divers virus
enveloppés (ex: TIM-1, TAM...). Ce groupe de récepteurs partage la capacité de se lier aux
phosphatidyl sérine (PtdSer) présentes à la surface, soit des cellules apoptotiques, soit de
l’enveloppe virale. L’exposition en surface de PtdSer « déguise » les virus en corps apoptotiques. Ce
mécanisme est nommé mimétisme apoptotique. Certaines données récentes montrent que les
membres de la famille de récepteurs TIM servent de récepteur de liaison aux alphavirus chez
l’humain indépendamment des glycoprotéines d’enveloppe virale. Ces études ont été menées dans
des cellules mammifères et l’utilisation de la mort cellulaire comme mécanisme de propagation virale
chez l’insecte reste inconnu.
En comparant l’insecte et le mammifère, notre projet vise à avoir une meilleure connaissance de la
réponse de l’hôte à l’infection par différents alphavirus, en nous focalisant sur la mort cellulaire.
Nous cherchons à définir clairement suite à l’infection virale, d’une part, les acteurs de la voie
apoptotique activés dans les cellules de mammifère et d’autre part à quelle(s) étape(s) cette même
voie est potentiellement régulée chez l’insecte.
Afin de comprendre quelle peut être l’importance relative des vésicules apoptotiques dans la
propagation virale chez l’insecte et le mammifère, nous étendrons cette étude aux phases tardives
de l’apoptose, à savoir la formation des corps apoptotiques.
Technologies utilisées
Le projet permettra de se familiariser avec les techniques de culture cellulaire (cytométrie en flux,
immunostaining, établissement de lignées stables inductibles), de virologie (infection, purification de
virus, travail en BSL3), de biochimie (western blot, spectrofluorimétrie), et de biologie moléculaire
(clonage de protéines virales).
Mots clés
Alphavirus, insecte, mammifère, mort cellulaire, vésicules.
Publications d’intérêt
1.Griffin, D.E. and J.M. Hardwick, Regulators of apoptosis on the road to persistent alphavirus
infection. Annu Rev Microbiol, 1997. 51: p. 565-92.
2.Li, M.L. and V. Stollar, Alphaviruses and apoptosis. Int Rev Immunol, 2004. 23(1-2): p. 7-24.
3.Weaver, S.C., L.H. Lorenz, and T.W. Scott, Pathologic changes in the midgut of Culex tarsalis
following infection with Western equine encephalomyelitis virus. Am J Trop Med Hyg, 1992. 47(5): p.
691-701.
4.Krejbich-Trotot, P., et al., Chikungunya virus mobilizes the apoptotic machinery to invade host cell
defenses. FASEB J. 25(1): p. 314-25.
5.Wang, H., et al., Effects of manipulating apoptosis on Sindbis virus infection of Aedes aegypti
mosquitoes. J Virol. 86(12): p. 6546-54.
6.Jemielity, S., et al., TIM-family proteins promote infection of multiple enveloped viruses through
virion-associated phosphatidylserine. PLoS Pathog. 9(3): p. e1003232.
7.Maisse C, et al., Netrin-1 up-regulation in inflammatory bowel diseases is required for colorectal
cancer progression. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Oct 6;106(40):17146-51.
8.Douam F, Dao Thi VL, Maurin G., Fresquet J., Mompelat D., Cosset FL and Lavillette D. A critical
interaction between E1 and E2 glycoproteins determines binding and fusion properties of hepatitisC
virus during cell entry. Hepatology. 2014 Mar;59(3):776-88