hRAD51, un modulateur central de l’intégration du VIH-1

parissi-rad51-2015


hRAD51, un modulateur central de l’intégration du VIH-1

Sylvain Thierry1*, Mohamed Salah Benleulmi2¶*, Ludivine Sinzelle2, Eloise Thierry1, Christina Calmels2¶, Stephane Chaignepain3, Pierre Waffo-Teguo4, Jean-Michel Merillon4, Brian Budke5, Jean-Max Pasquet6, Simon Litvak2, Angela Ciuffi7, Patrick Sung8, Philip Connell5, Ilona Hauber9¶,  Joachim Hauber9¶, Marie-Line Andreola2¶, Olivier Delelis1, Vincent Parissi2#

1-LBPA, UMR8113, CNRS, ENS-Cachan, 94235 Cachan, France. 2-MFP, UMR5234, CNRS-Université de Bordeaux, SFR Transbiomed, 33076, Bordeaux, France. 3-Université de Bordeaux, UMR CNRS 5248 CBMN, 33076, Bordeaux, France.4-GESVAB, EA 3675 – UFR Pharmacie, Université de Bordeaux, ISVV, Bordeaux, France. 5-Department of Radiation and Cellular Oncology, University of Chicago, Chicago, USA.6-Laboratoire Biothérapies des Maladies Génétiques et Cancers, INSERM U1035, Université de Bordeaux, 33076 Bordeaux France. 7-Institute of microbiology (IMUL), Lausanne University Hospital, Lausanne, Switzerland. 8-Yale University School of Medicine, Dept of Molecular Biophysics & Biochemistry New Haven, USA.9HPI, Leibniz Institute for Experimental Virology, Hamburg, Germany, German Center for Infection Research (DZIF), Hamburg, Germany. ¶-Associated international laboratory (LIA) microbiology and Immunology, CNRS / Université de Bordeaux / Heinrich Pette Institute-Leibniz Institute for Experimental Virology.
*-Both authors contributed equally, #-Corresponding author.

La réplication des rétrovirus est modulée par de nombreux cofacteurs cellulaires. L’intégration du génome viral dans l’ADN de l’hôte est, en particulier, soumise à un contrôle fin durant le ciblage des complexes d’intégration vers des zones de chromatine adaptée ainsi que durant les phases de réparation post-intégration. Dans ce cadre nous avons pu mettre en évidence une interaction entre l’IN de VIH-1 et la protéine humaine hRAD51 impliquée dans la réparation de l’ADN par recombinaison homologue (Desfarges et al., NAR 2006). La formation d’un nucléofilament actif de hRAD51 sur l’ADN viral peut dissocier le complexe d’intégration in vitro et cet effet peut être stimulé par des modulateurs chimiques stimulant l’activité de la recombinase dans des cellules infectées par le virus (Cosnefroy et al., J. of Virology 2012). Ces données nous ont permis de proposer une nouvelle stratégie antivirale basée sur la stimulation cette propriété de hRAD51.
Nous avons ainsi récemment développé une étude pharmacologique destinée à sélectionner des composés affectant l’activité de hRAD51, stimulateurs ou inhibiteurs, afin d’évaluer la faisabilité de cette stratégie thérapeutique et mieux caractériser les fonctions régulatrices de hRAD51. L’utilisation de tels modulateurs nous a permis de démontrer que la recombinase exerçait des activités de contrôle de l’intégration multiples et opposées selon le moment du cycle viral. Ces données indiquent que hRAD51 est une protéine centrale dans la régulation de l’intégration du VIH-1 permettant une modulation fine de cette étape validant son usage comme cible antivirale.(Thierry et al., Chemistry&Biology 2015.)

Abstract:

The cellular DNA repair hRAD51 protein has been shown to restrict HIV-1 integration both in vitro and in vivo. To investigate its regulatory functions, we performed a pharmacological analysis of the retroviral integration modulation by hRAD51. We found that, in vitro, chemical activation of hRAD51 stimulates its integration inhibitory properties, whereas inhibition of hRAD51 decreases the integration restriction, indicating that the modulation of HIV-1 integration depends on the hRAD51 recombinase activity. Cellular analyses demonstrated that cells exhibiting high hRAD51 levels prior to de novo infection are more resistant to integration. On the other hand, when hRAD51 was activated during integration, cells were more permissive. Altogether, these data establish the functional link between hRAD51 activity and HIV-1 integration. Our results highlight the multiple and opposite effects of the recombinase during integration and provide new insights into the cellular regulation of HIV-1 replication.

Contact :
Vincent Parissi – UMR CNRS 3254 / vincent.parissi@u-bordeaux.fr

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