Résumé
Le virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) est un virus à ARN enveloppé appartenant à la famille des Retroviridae. Il est responsable du SIDA. Le VIH-1 infecte principalement la cellule hôte, ie. les lymphocytes T CD4. Au cours des phases tardives de sa réplication, VIH-1 s'assemble et bourgeonne à partir de la membrane plasmique des lymphocytes T CD4+. La formation de ces particules infectieuses est médiée par la polyprotéine virale Gag, qui s'auto-assemble au niveau du feuillet interne de la membrane plasmique cellulaire. En dessous, des nanostructures d'actine corticale distinctes ont été visualisées au niveau des bourgeons viraux et des cofacteurs d'actine ont été impliqués dans la production virale. Cependant, les rôles de l'actine corticale dans ces processus ont souvent été une source de controverse. Nos travaux précédents montrent l'implication de la voie de signalisation IRSp53/Wave2/Arp2/3, sous la régulation de Rac1, lors de l'assemblage et de la libération du VIH-1, mais le rôle fonctionnel de l'actine ramifiée médiée par Arp2/3 restait à explorer. Au cours de ma thèse, nous avons évalué l'implication de la F-actine ramifiée dans l'assemblage du VIH-1 au niveau de la membrane plasmique des lymphocytes T CD4+ infectés. Pour cela, nous avons infecté des lymphocytes T CD4 avec le VIH-1 sauvage ou le VIH-1∆Env-VSVg, ce dernier étant utilisé pour se focaliser sur un seul cycle de réplication. D'abord, nous avons observé un remodelage significatif de l'actine-F après l'infection tardive, y compris une perte des protrusions cellulaires riches en actine-F. Puis, la libération du VIH-1 a été réduite dans les lymphocytes T infectés et traités avec des inhibiteurs de polymérisation et de dépolymérisation de l'actine-F, indiquant un rôle essentiel de la dynamique de l'actine lors de la production des particules du VIH-1. L'inhibition de Rac1 ou de Cdc42 réduit la libération virale, impliquant les deux RhoGTPases dans ce processus. Troisièmement, et de manière surprenante, l'inhibition d'Arp2/3, entraînant une déramification de l'actine branchée, a augmenté la libération du VIH-1 à partir de la lignée cellulaire T Jurkat infectée et dans les lymphocytes sanguins primaires activés. Nous avons observé une augmentation des sites d'assemblage du VIH-1 uniques à la surface des cellules T, dans cette condition, grâce à la microscopie de super résolution TIRF couplée au STORM. De plus, nous avons montré que, à la membrane plasmique des lymphocytes T infectés, Gag du VIH-1 se localisait préférentiellement dans des zones déficientes en actine-F. Localement, les sites d'assemblage montrent une anti-corrélation accrue avec la localisation de l’actine-F au niveau de la membrane plasmique, lorsque le complexe Arp2/3 a été inhibé par la CK666 et la libération du virus est augmentée, ce qui suggère que le Gag du VIH-1 préfére les zones d’actine moins denses au niveau de la membrane. Pour approfondir nos connaissances, nous avons utilisé un système de membranes modèles imitant la membrane plasmique cellulaire, sur lequel nous avons pu reproduire et quantifier la liaison et l'assemblage de Gag en l'absence ou en présence d’actine-F dense. Cela nous a permis de conclure que l’actine-F jouait un rôle restrictif sur la diffusion de Gag, essentielle pour l'auto-assemblage de Gag, sans affecter la liaison de Gag à la membrane. Enfin, nous avons identifié le facteur cellulaire hôte Arpin capable de médier naturellement l'inhibition de Arp2/3 qui interagissait avec Gag du VIH-1 au niveau de la membrane cellulaire. Le knock-down d'Arpin réduit la libération du VIH-1 dans les cellules T infectées et est nécessaire à la libération des particules virales. Dans l'ensemble, nos données montrent que le VIH-1 réorganise le cytosquelette d'actine après l'infection, par la manipulation de RhoGTPases, en favorisant la déramification locale de l'actine-F et l'assemblage et la libération des particules virales en subvertissant le facteur hôte Arpin.