Rappels et Généralités
I. 5.5.1.2- Fusion-Lyse
Après fixation du Virus à la cellule cible, les interactions gp120-CD4 induisent un changement conformationnel de la gp120 ce qui permet un déplacement du site de liaison vers le co-récepteur CCR5 ou CXCR4 en fonction du type de cellule infectée et conduit à un dégagement puis raccourcissement de la gp 41 (par repliement sur elle-même) entraînant le contact entre enveloppe virale et membrane cytoplasmique avec un phénomène de fusion-lyse qui crée un trou (pore) à travers lequel la capside virale est introduit avec son contenu dans le cytoplasme. La capside est à ce moment dépouillée de sa couverture en bicouche lipidique ou péplos. Ainsi, la gp120 est responsable de l’attachement, et la gp41 de la fusion-lyse2, 68, 69
Figure 6. La fusion membranaire entre le VIH-1 et la cellule cible68
1 : liaison de la gp120 au récepteur CD4 induisant le démasquage des sites de fixation au co-récepteur, principalement le CCR5
2 : liaison au CCR5 induisant un changement de conformation de la gp41 qui s’ancre dans la membrane cellulaire
3 : fusion et initiation de l’infection de la cellule cible
I.5.5.1.3- Décapsidation
Dans le cytoplasme, la capside se désagrège et libère le génome. La décapsidation est un des phénomènes dynamiques du processus de multiplication virale, donc difficiles à étudier et relativement mal connus1.
Les dernières études tendent à montrer que la décapsidation aurait lieu après la synthèse de l’ADN viral, une fois le complexe de pré-intégration à proximité des pores nucléaires ; et non avant la retro-transcription comme l’était suggéré depuis des années. En effet la capside intact a été visualisée in vivo après l’entré virale jusqu’à ce que elle atteigne les pores nucléaires.
I.5.5.1.4- La rétrotranscription
Elle va permettre la production d’un ADN double brin encadré par les 2 séquences de LTR et cela se fait grâce à la transcriptase inverse = reverse transcriptase (RT), une enzyme infidèle. Elle procède à 3 opérations complexes : la duplication de cet ARN, l’hydrolyse de la matrice d’ARN et les opérations de transfert d’ADN, notamment pour produire les deux LTR1, 46.
Le complexe de retro-transcription formé des deux brins d’ARN viral encore associés à des protéines de capside (en particulier p15, p32, p66, p51 ainsi que l’ARNtlys, les protéines de la nucléocapside,…) est transporté jusqu’à la surface cellulaire. C’est là qu’est synthétisé, en début de cycle, avec comme matrice l’ARN génomique, l’ADN proviral ou ADN complémentaire (ADNc) par la RT (ADN polymérase ARN dépendante).
L’activité polymérase permet la formation, en aval de la séquence déjà retrotranscrite, de la suite de l’ADNc. La RT est également responsable de la destruction progressive du rétrotranscrit (ARN viral) grâce à sa fonction RNase H46.
La RT, qui est aussi une ADN polymérase ADN dépendante, copie l’ADN viral monocaténaire en ADN double brin qui passe dans le noyau de la cellule. Il est à ce moment intégré dans un complexe multi-protéique de pré-intégration avec la p17, p32, p66, p51 ainsi que les protéines de la nucléocapside et la Vpr. La Vpr par exemple qui sert à l’entrée du PIC dans le noyau en provoquant des cassures de l’enveloppe nucléaire.
Le PIC est donc nécessaire au transport de l’ADN double brin vers le noyau et son intégration dans l’ADN de la cellule hôte grâce à l’intégrase virale.
La RT doit donc, de façon répétée, s’attacher et se détacher de l’ADN et de l’ARN viral, avec un risque d’erreur par dérapage (frameshift) à chaque ré-attachement. Et comme la RT n’a pas de mécanisme de correction, il faut s’attendre à au moins une mutation à chaque cycle viral. Il en résulte que la population virale est un mélange en équilibre instable de virus génétiquement différents mais voisins : on parle de quasi-espèce, d’où vont émerger les variants antigéniques et les mutants résistants aux antiviraux.
I.5.5.2- La phase post-intégrative I.5.5.2.1- Transcription
Après intégration de l’ADN proviral dans l’ADN cellulaire, la transcription du génome viral en ARN messagers (ARNm) s’effectue par l’ARN polymérase II cellulaire à partir du LTR 5’ où se trouve le promoteur. Elle se déroule en deux phases : dans un premier temps celle-ci
dépend des facteurs cellulaires uniquement puis dans un deuxième temps le facteur viral Tat vient transactiver le phénomène89.
Le transcrit primaire alors obtenu va servir soit d’ARN messager (ARNm) après diverses étapes d’excisions et d’épissages, ou bien d’ARN génomique qui sera intégré dans de nouvelles particules virales nouvellement formées.
I.5.5.2.2- Traduction
Les premiers ARNm transcrits, doublement épissés (environ 2 kilobases) codent pour les gènes régulateurs et en particulier les gènes tat, rev et nef :
- la réplication virale en interagissant avec l’ARNm de la région TAR
- nef régule négativement la réplication virale en interagissant avec des séquences régulatrices négatives
-rev favorise le transport des ARNm codant pour les protéines de structures du noyau vers le cytoplasme et ainsi donc déclenche la deuxième étape de la phase post-intégrative, l’étape de la formation des protéines virales de structure3.
Après, apparaissent des ARNm plus longs codant pour les protéines de structure :gag, pol,
env, vif, vpr, vpu (ou vpx)89.
I.5.5.2.3- La maturation
A la fin de la synthèse des protéines virales il s’en suit l’encapSIDAtion et la dimérisation de l’ARN viral. Finalement, les virions sortent de la cellule par bourgeonnement, sous une forme immature (action due à la présence de la protéine vpu et vif).
La maturation extracellulaire est liée à l’action de la protéase virale. C’est l’étape critique qui rend les virions infectieux. Elle fait intervenir les protéases virales qui vont cliver les précurseurs protéiques. Après clivage successifs, les protéines de matrice forment la couche qui tapisse la face interne de l’enveloppe externe de virus, et les protéines de capside se condensent pour former la capside mature entourant la nucléocapside et l’ARN viral. A ce stade, les virions sont matures et capables d’infecter d’autres cellules.
Figure 7. Cycle de réplication1
La première partie du cycle débute par l’attachement du virus à la molécule CD4 et se termine par l’intégration de l’acide désoxyribonucléique (ADN) proviral dans le génome cellulaire. La deuxième partie du cycle , débute par la transcription de l’ADN proviral et se termine par la sortie de nouveaux virions par bourgeonnement à la surface de la cellule. ARN : acide ribonucléique