Une fois le provirus intégré au génome cellulaire, la cellule ainsi piégée va produire des ARN viraux encodant toutes les protéines virales structurales, régulatrices et accessoires nécessaires à la réplication virale à partir de l’extrémité 5’ du LTR qui va servir, comme pour les eucaryotes, de promoteur de transcription. La transcription débute donc mais se produit très lentement et génère principalement des ARN épissés. Ces petits ARN vont permettre la synthèse de la protéine transactivatrice Tat, qui augmente dramatiquement la transcription des longs ARN viraux 59, 60. Vu son rôle très important sur la transcription virale, Tat est l’objet de nombreuses recherches en vue de développer de nouvelles molécules antirétrovirales bloquant son activité. D’ailleurs, en juillet 2008, un essai clinique a débuté en Italie utilisant une protéine recombinante activée de Tat 61.
Suite à la transcription à partir du LTR viral, plus d’une douzaine de transcripts viraux sont produits. D’abord les longs ARN non épissés codant pour les précurseurs des protéines Gag et Gag-Pol. Les ARN partiellement épissés dont la taille est d’environ 5kbp et qui sont responsables de la synthèse des protéines Env, Vif, Vpu et Vpr. Puis, les petits ARN fortement épissés dont la taille se situe entre 1.7 et 2 kbp seront transcrits en protéines Rev, Tat et Nef. La majorité des ARN seront fortement épissés avant même de quitter le noyau vers le cytoplasme, causant ainsi un déficit des longs ARN partiellement et non-épissés codant pour ses protéines structurales. Ce problème est contourné par la protéine virale Rev qui va agir à titre de navette entre le noyau et le cytoplasme afin de sortir les ARN du noyau et éviter ainsi leur épissage 62, 63. Une balance doit donc s’établir entre les différents
types d’ARN et leur transport vers le cytoplasme. Une quantité trop importante d’ARN épissé va produire de nombreuses protéines Rev, Tat et Nef et bien que ces protéines régulatrices soient requises, elles ne peuvent, à elles seules, produire des particules virales infectieuses. À l’opposé, des quantités importantes d’ARN non-épissés vont inhiber la synthèse des protéines régulatrices compromettant ainsi fortement la réplication virale.
Ultimement, lorsque toutes les composantes du virus sont synthétisées, le processus proprement dit d’assemblage peut finalement débuter à la membrane plasmique. Ce processus est pris en charge principalement par les différents domaines du précurseur de Gag. D’abord, c’est le domaine de la matrice, situé à l’extrémité N-terminale du précurseur de Gag, de par l’ajout d’acide myristique, qui est responsable de son affinité pour la membrane plasmique. Le domaine de la nucléocapside possède une région ayant une forte affinité avec l’ARN viral permettant ainsi l’encapsidation des deux copies du génome viral
64. Une fois à la membrane plasmique, le précurseur de Gag va également moduler les
interactions Gag-Gag, encapsider les deux copies du génome viral et va s’associer avec Env ainsi que Vpr 65. La formation de la capside immature nécessite l’assemblage d’environ
1500 unités de Gag 66. La protéine d’enveloppe est synthétisée dans le réticulum
endoplasmique rugueux et la gp160 est clivée dans le Golgi par une protéase cellulaire pour générer la gp120 mature, fortement glycosylée, ainsi que la gp41. Ces deux protéines vont s’associer de façon non-covalente et seront ensuite transportées à la surface cellulaire en vue de leur incorporation au virus en cours d’assemblage.
Finalement, les particules virales immatures seront libérées par bourgeonnement. Le bourgeonnement est stimulé par des motifs tardifs dans la protéine Gag, principalement
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dans la région de p6. La délétion de p6 est suivie d’une accumulation de particules virales immatures à la membrane plasmique et il semble donc que p6 soit indispensable à la libération des virus 67. Trois principaux motifs ont été décrits dans cette région : Pro- Thr/Ser-Ala-Pro [P(T/S)AP], Pro-Pro-x-Pro (PPxY), et Tyr-Pro-xn-Leu (YPxnL). Le motif dominant [P(T/S)AP] va se lier à la protéine cellulaire tsg101 qui est une composante du complexe de protéines ESCRT (endosomal sorting complex required for transport) dont le rôle est de transporter les protéines vers les vacuoles 68, 69. La protéase virale coupe les polyprotéines Gag et Gag-Pol pour générer des protéines matures. Une cascade de réarrangement à l’intérieur du virus va résulter ultimement en une particule virale capable d’infecter une nouvelle cellule.
Deux autres protéines virales vont avoir un effet sur l’efficacité de réplication virale. La protéine Vif ainsi que la protéine Nef. Vif (facteur viral d’infectivité) est une petite protéine de 192 acides aminés et est présente chez la presque totalité des lentivirus. Des mutations dans Vif vont avoir un effet considérable sur l’infectivité virale. En fait, Vif n’a pas d’effet direct sur le virus mais plutôt sur une protéine humaine ayant une action anti- virale, la protéine APOBEC3G. En absence de Vif, APOBEC3G est introduite dans les virus nouvellement produits et va introduire des changements de nucléotides dans le génome viral inactivant ainsi le virus 70-72. Vif va contrer les effets d’APBOBEC3G en se liant à un résidu d’acide aspartique ce qui va inhiber l’encapsidation d’APOBEC3G. Les virions exempts d’APOBEC3G sont protégés des effets anti-viraux de cette protéine lors de l’infection d’une nouvelle cellule 73, 74.
Une autre protéine virale importante est la protéine Nef qui est une protéine de 27 kdalton unique aux lentivirus de primates. Cette région du génome viral est très conservée suggérant un rôle important de Nef dans l’infectivité. Plusieurs publications ont démontré la faible pathogénicité des virus SIV et VIH déficients pour la protéine nef comparés avec des virus de type sauvages 75-77. Nef diminue l’expression de plusieurs récepteurs à la surface cellulaire tels : le CD4 78, CD8 79, CD28 80 ainsi que CMH I 81 et II 82. Ces récepteurs étant essentiels au bon fonctionnement du système immunitaire, des modifications au niveau de leur expression vont avoir un impact important sur les réponses immunitaires. De plus, la diminution de l’expression du CD4 va favoriser le bourgeonnement et le relarguage des virus à la surface des cellules, augmentant ainsi l’infectivité virale 50. Nef peut également altérer l’état d’activation de la cellule ainsi que la signalisation cellulaire 83.
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