L’issue de l’infection par le VIH-1 dans les lymphocytes T CD4+ dépend de la capacité du virus à se répliquer et moduler l’activation des lymphocytes T et la réponse immunitaire qui en découle. L’activation de ces lymphocytes T est initiée lorsque le récepteur des cellules T (TCR) reconnait un antigène présenté par une cellule présentatrice d’antigène (CPA), conduisant à la formation d’une synapse immunologique au site de contact entre les deux cellules. Ce processus est contrecarré par la protéine virale Nef, qui interfère avec l’assemblage et la fonction de cette synapse. Nef altère les étapes proximales de la signalisation du TCR en séquestrant dans un compartiment intracellulaire, des acteurs de la signalisation tels que la protéine kinase de la famille Src, Lck, et en perturbant la polarisation du cytosquelette d’actine. Malgré de nombreuses études sur Nef, les mécanismes moléculaires par lesquels cette protéine perturbe la synapse immunologique restent encore peu compris. Dans le but d’identifier de nouveaux partenaires cellulaires susceptibles de médier les fonctions de Nef, notre équipe a réalisé un crible en double hybride en utilisant la protéine Nef comme appât. Ce criblage a permis d’identifier 45 protéines candidates interagissant avec Nef, parmi lesquelles un partenaire jusqu’alors non caractérisé nommé RUSC3. Cette protéine appartient à une famille impliquée dans le transport vésiculaire et la régulation de la voie endosomale.

Au cours de ma thèse, nous avons tout d’abord confirmé cette interaction par immunoprécipitation et montré que RUSC3 interagit directement avec Nef grâce à sa région C-terminale.  Nous avons également montré que cette interaction dépend du motif GPG130-132 de Nef, impliqué dans ses principales fonctions, notamment la diminution de l’expression de surface des protéines (CD4, CMH-I, CD28…), l’augmentation de l’infectivité virale ainsi que la perturbation de la formation et de la signalisation de la synapse immunologique. Les analyses fonctionnelles ont révélé que cette protéine n’est pas impliquée dans la production et l’infectivité des nouvelles virales produites du VIH-1, ni dans la diminution de l’expression de surface de CD4, CMH-I, CD28 ou CD3ε induite par Nef. Nous avons ensuite exploré le rôle de RUSC3 dans la formation de la synapse immunologique dans des conditions physiologiques et lors d’une infection par le VIH-1. En condition physiologique, RUSC3, qui est présente au centrosome et associée aux compartiments Rab11 positifs, est recrutée à la synapse immunologique lors de l’engagement du TCR. La déplétion de RUSC3 entraîne une augmentation de la taille de la synapse, ainsi qu’une accumulation et une activation accrues de molécules de signalisation à la synapse immunologique. Ceci se traduit par une augmentation de l’activation des lymphocytes T, mesurée par une élévation de niveau d’ARNm d’IL-2, suggérant que RUSC3 agit comme un régulateur de la formation de la synapse immunologique. De manière intéressante, l’infection des lymphocytes T par le VIH-1 abolit le recrutement de RUSC3 à la synapse immunologique, et ce recrutement est restauré en absence de l’expression de Nef. Enfin, nos données révèlent que la capacité de Nef à empêcher la polarisation du cytosquelette d’actine lors de l’engagement du TCR dépend de l’expression de RUSC3.

Dans l’ensemble, nos résultats ont permis d’identifier et de caractériser RUSC3 comme un nouveau facteur cellulaire interagissant avec Nef et requis par le VIH-1 pour contrôler la dynamique du cytosquelette d’actine ainsi que l’activation des lymphocytes T. Cette étude met en évidence un nouveau mécanisme de détournement d’un facteur de l’hôte par la protéine virale Nef, lui permettant de moduler la signalisation des lymphocytes T et, potentiellement, de favoriser l’échappement immunitaire du virus.

Encadrant : Clarisse BERLIOZ-TORRENT et Delphine JUDITH Equipe : Interactions hôte-virus