L’autophagie est un processus cellulaire fondamental qui dégrade ou recycle les composants intracellulaires afin de maintenir l’homéostasie de la cellule et de répondre à divers stress, notamment infectieux. Ce processus est controlé par un ensemble de protéines appelées protéines ATG, dont la famille ATG8 (comprenant les protéines LC3 et GABARAP). Au-delà de leur rôle dans l’autophagie, les protéines ATG8 interviennent également dans le trafic membranaire, la sécrétion vésiculaire, les réponses immunitaires et peuvent être détournées par des virus pour favoriser leur réplication.
Le VIH-1, le virus responsable du sida, assemble de nouvelles particules virales, dans les cellules infectées, en recrutant ses protéines structurales (telles que Gag) ainsi que son génome ARN à la membrane cellulaire. Une encapsidation correcte du génome viral dans les virions est indispensable : sans génome, les particules virales produites ne sont pas infectieuses et le virus ne peut se disséminer efficacement.
Si les éléments viraux nécessaires à l’encapsidation du génome sont bien connus, l’implication de protéines cellulaires dans ce processus reste peu explorée.
Pour répondre à cette question, l’équipe a utilisé une approche non biaisée de spectrométrie de masse afin de déterminer la composition protéique des particules virales du VIH-1 et d’identifier les facteurs cellulaires impliqués dans leur assemblage. Ces analyses ont révélé un enrichissement en protéines ATG8 dans les particules virales, en particulier plusieurs membres de la famille GABARAP.
En combinant des approches de protéomique, d’édition génomique CRISPR-Cas9, de tests de liaison à l’ARN et d’imagerie cellulaire, les chercheurs ont montré que trois protéines ATG8 — dont GABARAPL1 — sont incorporées dans les particules virales du VIH-1.
L’absence d’expression de ces protéines GABARAP réduit drastiquement l’infectivité des virions produits, bien que le nombre de particules produites reste inchangé. Ce défaut d’infectivité est lié à un défaut d’encapsidation du génome viral ARN dans les particules virales. En absence de protéines GABARAP, les chercheurs ont observé que l’ARN génomique viral s’accumulait dans le cytoplasme avec les protéines de structure virale Gag, et n’était plus correctement adressé vers les sites de bourgeonnement du virus, à la membrane plasmique, empêchant de facto la formation correcte des virions. L’équipe a également montré que GABARAPL1 se lie directement à l’ARN viral et interagit avec Gag, confirmant son rôle actif dans le tri et le devenir des génomes viraux dans la cellule infectée.
Ces résultats révèlent une nouvelle fonction des protéines GABARAP — indépendante du processu d’autophagie — en tant qu’adaptateurs cellulaires permettant au VIH-1 d’encapsider son génome et de produire des particules infectieuses. En détournant ces protéines à son profit, le VIH-1 assure son infectivité et sa dissémination efficace.
Ce travail a été financé par l’ANRS, la FRM et SIDACTION.
En savoir plus
Palaric M, Versapuech M, Judith D, Aubé C, Leduc M, Dutrieux J, Gautier EF, Paillart JC, Gallois-Montbrun S, Berlioz-Torrent C. GABARAP proteins regulate the packaging of HIV-1 genomic RNA into virions. EMBO Rep. 2025 Oct 31. doi: 10.1038/s44319-025-00607-1. Epub ahead of print. PMID: 41174262.
