La polyprotéine de structure Gag du VIH-1 est responsable de l’assemblage des particules virales dans les cellules infectées. Au niveau moléculaire, cette protéine s’oligomérise en formant des complexes Gag-Gag autour de deux plates-formes moléculaires, d'une part l'ARN génomique via son domaine NCp7 (NucleoCapsid protein 7) et d'autre part, la membrane plasmique via son domaine MA (Matrice). De plus, lors du trafic de Gag dans la cellule, Gag détourne les protéines ESCRT comme TSG101 et ALIX de la machinerie cellulaire afin de bourgeonner et d’être libérées dans le milieu extracellulaire. Dans cette thèse, nous avons étudié le rôle du domaine NCp7 seul ou au sein de Gag (GagNC) dans les interactions Gag-Gag et Gag-TSG101 en utilisant des approches biochimiques et de la microscopie de fluorescence quantitative. Les résultats ont montré que l'absence du domaine NCp7 affecte l’oligomerisation de Gag qui s’accumule alors dans le cytoplasme sous forme d’agrégats de taille importante. Par ailleurs, le trafic intracellulaire de Gag est affecté par les mutations dans le domaine GagNC avec une augmentation importante de temps nécessaire à Gag pour arriver à la membrane plasmique. Enfin, nous avons montré que GagNC i) renforce l’interaction entre le domaine p6 de Gag et TSG101 et ii) par sa fonction dans le trafic de Gag, est responsable de la localisation de TSG101 à la PM. Sur la base de ces résultats, des études sont maintenant en cours pour développer des tests afin d’identifier des molécules possédant un potentiel anti virale. / The Gag structural polyprotein of HIV-1 orchestrates viral particle assembly in producer cells, in a process that requires two platforms, the genomic RNA on the one hand and a membrane with a lipid bilayer, on the other. During its transportation from translating ribosomes to plasma membrane, Gag hijacks cellular proteins of the cytoskeleton and the ESCRT proteins like TSG101, Alix, etc., to egress viral particles. However, a number of questions remain to be answered before they are clearly apprehended. In this thesis, , we studied the role of the NC domain alone or as part of Gag (GagNC) in Gag-Gag and Gag-TSG101 interactions, which are essential for the assembly and budding of HIV-1 particles using quantitative fluorescent microscopy and biochemical approach. Results, showed that the absence of NC domain lead to (1) an accumulation of Gag as large aggregates that are dispersed in the cytoplasm, (2) a decrease of Gag-Gag condensation and (3) a delay for Gag-Gag complexes in reaching the PM, (4) improved interaction between Gag and TSG101, and (5) by its virtue in Gag trafficking docks TSG101 to the PM. This regulatory effect of NCp7 domain in either TSG101 or Gag or both protein- regulated pathways during virus budding can be exploited to develop inhibitors targeting HIV-1.

La protéine Vif (Viral infectivity factor) joue un rôle essentiel dans la réplication virale et dans le pouvoir infectieux du VIH-1. Elle est aussi qualifiée de « protéine de contre-défense » car elle neutralise un facteur cellulaire à action antivirale, APOBEC3 en recrutant le complexe de la E3 ubiquitine ligase formé de CBFβ/EloB/EloC/Cul5/Rbx2, qui va entrainer sa polyubiquitinilation et sa dégradation. APOBEC3 comprend une famille de protéines présentes dans les mammifères et capable d'induire des mutations dans l'ADN viral.La structure tridimensionnelle des molécules et complexes macromoléculaires étant intimement liée à la fonction, il est primordial de connaître la place d’A3G/F dans le complexe Vif-CBFβ-EloB-EloC ainsi que les détails des interactions entre Vif et A3G/F, ceci dans une perspective thérapeutique.La co-expression des différentes protéines de ce complexe a été réalisée dans deux systèmes d’expression : bactérien (E. coli) et eucaryote (BHK21) dû au manque de solubilité d’APOBEC et de la difficulté de sa cristallisation. Une fois les protéines exprimées et le complexe Vif-CBFβ-EloB-EloC-A3G/F formé dans les deux systèmes, des tests de cristallisation et des études structurales seront réalisés pour caractériser la structure et la fonction des protéines.Dans E. coli, j’ai réussi à obtenir le complexe Vif/CBFβ/EloB/EloC/Cul5 in vivo et in vitro de manière soluble, pure, monodisperse ainsi qu’en quantité adéquate avec les études biophysiques envisagées. Par contre, je n’ai pas réussi à surexprimer A3G. En passant dans les cellules de hamster BHK21 et en appliquant la technique du virus de la vaccine, nous avons réussi à obtenir le complexe Vif-CBFβ-EloB-EloC-A3G/F mais en quantité insuffisante pour la cristallisation.Les perspectives de ce projet seront d’améliorer : (1) les rendements du complexe pour des tests de cristallisation et (2) la pureté du complexe pour réaliser la cryo-microscopie électronique. / APOBEC3 are human antiviral cytidine deaminase and RNA/DNA-editing enzymes that belong to the innate immune defense system, targeting retroviruses or retrotransposons. Among all APOBEC3 proteins, hA3B, hA3C, hA3DE, hA3F and hA3G are able to interfere negatively with HIV-1 infectivity: they induce a deamination of dC to dU in the minus strand DNA, resulting in G to A hypermutation in the plus strand DNA. This hypermutation results either into a degradation of U-rich DNA strands by the uracyl-DNA glycosylase or into the production of aberrant viral protein. In addition, a deaminase-independent mechanism is able to inhibit the HIV-1 reverse transcription through a yet unknown mechanism.To evade the host defense system, HIV expresses the virion infectivity factor, Vif, which causes the degradation of APOBEC3G by the proteasome by recruiting the E3 ubiquitin ligase complex composed of the CBFβ, EloB, EloC, Cullin5, Rbx2 proteins. The goal of this study will be the determination of the X-ray structure of the Vif/APOBEC-3 complex. Understanding this molecular recognition might be useful to direct structure-based design of anti-HIV drugs that act by inhibiting the action of Vif and lead to new anti-HIV drugs.To overcome the solubility problems of Vif and APOBEC3G/F, a co-expression strategy had been applied with the different E3 ubiquitin ligase proteins both in prokaryotic (E. coli) and eukaryotic (BHK21) systems. Once the complex obtained, we will perform several structural and biophysical studies as well as crystallization trials.In E. coli, I managed to obtain the Vif/CBFβ/EloB/EloC/Cul5 complex in vivo and in vitro, soluble, monodisperse and in good quantities for structural studies. The protein A3G was not obtained in E. coli even by co-expression with the complex.On the other side, I succeeded in obtaining the polyprotein Vif-CBFβ-EloB-EloC-A3G/F complex in the hamster cells (BHK21) by applying the vaccinia virus strategy. Optimizing the yield and the purity is necessary for crystallization and more structural studies.

Le traitement du cancer par thérapie génique nécessite d’une part des gènes suicides efficaces et, d’autre part, l’adressage spécifique de ces gènes aux cellules cancéreuses. J'ai d'abord caractérisé un nouveau gène suicide dérivé de la désoxycytidine kinase humaine (dCK) : le M36. Comparé à la dCK, le M36 permet une meilleure sensibilisation des certaines cellules cancéreuses aux traitements avec différents chimiothérapeutiques comme la gemcitabine et la cytarabine. Ces résultats sont particulièrement encourageants pour l'élimination des cellules cancéreuses résistantes à ces traitements du fait d’un défaut de la dCK. Dans une deuxième partie, je me suis intéressée à l'adressage spécifique des transgènes aux cellules cancéreuses par les vecteurs lentiviraux. J'ai travaillé à la preuve de concept qu’une enveloppe (Env) VIH modifiée peut permettre un tel ciblage. J'ai généré une Env qui a fortement diminué son tropisme naturel et qui comporte un motif liant le marqueur tumoral modèle HER2. / Cancer gene therapy requires the use of an effective suicide gene and the specific targeting of cancer cells. In my PhD work, I have first characterized a new potential suicide gene derived from human deoxycytidine kinase (dCK): M36. Compared to dCK, M36 improves sensitization of certain cancer cells to treatment with chemotherapeutic compounds as gemcitabine and AraC. These results are particularly encouraging for the elimination of cancer cells resistant to the treatment because of a defect with dCK. In a second part, I have worked at the proof of concept that a modified HIV envelope can allow specific targeting of cancer cells by lentiviral vectors. During this work, I have generated a CD4i envelope with a strongly diminished natural tropism and that carries a motif known to bind the model cell surface cancer marker HER2. This envelope constitutes a good starting material to be improved by evolution in cell culture to obtain specific targeting of HER2+ cells.

Quelques régions stables ont été découvertes sur les gp d’env du VIH-1 contre lesquelles des patients produisent des anticorps neutralisants. Les épitopes les plus prometteurs se trouvent dans la MPER et sont probablement exposés durant la fusion. Alors que les peptides isolés à partir de cette région ne sont pas parvenus à induire une réaction immunogène neutralisante, des études antérieures suggèrent que la membrane lipidique joue un rôle dans la structuration des antigènes et dans la réponse immunogénique.C’est pourquoi nous étudions la structure de ces épitopes. Cela nécessite leur surexpression, leur purification et leur reconstitution dans des liposomes. Une étude de CD montre qu’ils pourraient changer de conformation, cela sera confirmé par RMN. En outre, leur immunogénicité sera vérifiée par vaccination des souris. En plus, nous trouvons que le cholestérol peut modifier l’orientation des peptides englobant le motif CRAC de la gp41. / A few stable regions have been discovered on the HIV-1 env gp against which some patients produce neutralizing antibodies. The most promising ones are located in the MPER and are probably exposed transiently during the fusion. Whereas the peptides isolated from this region failed to induce immunogenic response, previous studies suggest the lipid membrane plays a role in antigens structure and in the immunogenic response.That is why we investigate the structure of these épitopes in membrane models. This requires the production of these épitopes by bacterial overexpression, their purification and their reconstitution in liposomes. A CD study shows that they could undergo a conformational change; this will be confirmed by NMR. Also their immunogenicity will be checked by mice immunization. In addition, we find that cholesterol could change the orientation of peptides encompassing a gp41 CRAC motif.

Le VIH-1, ou Virus de l’ImmunoDéficience Humain de type I, est un pathogène intracellulaire dont le cycle de réplication dépend entièrement des machineries cellulaires. Des interactions entre les protéines virales et cellulaires sont donc essentielles pour l’achèvement de chaque étape du cycle de multiplication du VIH-1. Comprendre comment le virus VIH-1 détourne la machinerie cellulaire à son profit est un élément clé pour le combattre. L’objectif de mon travail de thèse était d’explorer le rôle de la protéine Bécline-1 dans la formation et la libération des particules virales. Cette protéine, composant du complexe phosphatydylinositol-3-Phosphate-kinase III (PI3K-III), est impliquée dans l’autophagie, le trafic intracellulaire et la cytocinèse.Au cours de ma thèse, nous avons développé les outils d’ARN interférence afin de décrypter le rôle de Bécline-1 dans le cycle réplicatif du VIH-1. De manière très intéressante, nous avons mis au jour un nouveau rôle de Bécline-1 lors des étapes précoces de la mitose, jamais décrit, ni publié à ce jour. Un mauvais déroulement de la mitose induit de l’instabilité génomique pouvant conduire à la mort cellulaire ou à une transformation maligne. Au cours de cette thèse, nous avons établi que l’extinction de Bécline-1 induit un défaut d’attachement des chromosomes, via leurs kinétochores, aux microtubules, conduisant à un blocage des cellules en prométaphase. Cette extinction provoque un défaut d’organisation du kinétochore en diminuant le recrutement des protéines CENP-E, CENP-F et ZW10 au niveau de cette structure protéique. Nous avons également montré une interaction directe entre Bécline-1 et Zwint-1, une protéine du kinétochore, jouant un rôle essentiel pour l’accrochage des microtubules aux kinétochores. Enfin, nous avons montré que ce nouveau rôle de Bécline-1 dans l’alignement des chromosomes en mitose est indépendant de son association avec ses partenaires du complexe PI3K-III et de son rôle dans l’autophagie.Le second volet de ma thèse a porté sur l’étude du rôle de Bécline-1 au cours du cycle réplicatif du virus. Nos résultats montrent que cette protéine est nécessaire à l’établissement des phases tardives du cycle viral. Nos expériences de production virale montrent que l’extinction de Bécline-1 provoque une forte accumulation des sous-produits de la protéine Gag du virus dans les cellules, et réduit la libération des particules virales dans le milieu extracellulaire. Par immunofluorescence, nous observons que des composants viraux s’accumulent massivement à la membrane sous l’effet de l’extinction de Bécline-1 dans les cellules. Par ailleurs, ces résultats sont dépendants de l’expression du facteur de restriction BST2 dans la cellule. Ces derniers résultats ouvrent d’importantes perspectives quant au rôle de Bécline-1 et du PI3K-III sur le cycle de réplication du VIH-1.L’ensemble de ces travaux démontre l'importance de la protéine Beclin-1, pour le maintien de l'intégrité du génome pendant la mitose et pour le cycle de réplication du VIH 1. / HIV-1, or Human Immunodeficiency Virus type 1, is an intracellular pathogen whose replication cycle entirely depends on cellular machineries. Interactions between the viral and cellular proteins are therefore essential to the completion of each step of HIV-1's multiplication cycle. Understanding how the HIV-1 virus uses the cellular machinery to its own benefit is a key element to combat it. The objective of my thesis work was to explore the role of the Beclin-1 protein in the formation and the release of viral particles. This protein, a component of the phosphatydylinositol-3-Phosphate-kinase III (PI3K-III) complex, is involved in autophagy, intracellular trafficking and cytokinesis. Throughout my thesis researches, we have developed the RNA interference tools in order to decipher the role of Beclin-1 in HIV-1's replicative cycle. Very interestingly, we have found out a new role of Beclin-1 in the early stages of mitosis which had never been described nor published before. A bad execution of mitosis induces genomic instability which can lead to cell death or malignant transformation. During this thesis work, we have demonstrated that the extinction of Beclin-1 causes a defect in the attachment of chromosomes to microtubules through their kinetochores, leading to the locking of cells in prometaphase. This extinction provokes a defect in the organization of the kinetochore by diminishing the recruitment of the CENP-E, CENP-F and ZW10 proteins at the level of this protein structure. We have also found out that there is a direct interaction between Beclin-1 and Zwint-1, a protein of the kinetochore that plays an essential role in the attachment of the kinetochores to the microtubules. Finally, we have demonstrated that this new role of Beclin-1 in the alignment of the chromosomes during mitosis is independent of both its association with its partners from the PI3K-III complex and its role in autophagy. The second strand of my thesis dealt with the role of Beclin-1 in the virus replicative cycle. Our results show that this protein is essential to the setting up of the late phases of the viral cycle. Our experiments of viral production have shown that the extinction of Beclin-1 causes a high accumulation of the by-products of the virus' Gag protein in the cells, and reduces the release of viral particles in the extracellular medium. By immunofluorescence, we detected a massive accumulation of viral components on the membrane as a result of the extinction of Beclin-1 in the cells. Besides, these results depend on the expression of the BST2 restriction factor in the cell. These latter results open up significant prospects regarding the role of Beclin-1 and that of the PI3K-III complex in HIV-1's replication cycle. All these researches demonstrate the importance of the Beclin-1 protein in two mechanisms that allow the maintenance of genomic integrity during mitosis and the HIV-1 replication cycle.

L’autophagie est un mécanisme de dégradation lysosomale ubiquitaire impliqué dans la lutte contre les infections. Les agents infectieux ont développé des stratégies pour éviter ou utiliser l’autophagie à leur profit. Cette dégradation peut être hautement sélective grâce à l’intervention de « récepteurs autophagiques », comme p62/SQSTM1, chargés de l’adressage de substrats à la machinerie autophagique grâce à leur interaction avec les protéines de la famille ATG8. Notre équipe a montré que les protéines d’enveloppe du VIH‐1 (Env) déclenchent l’autophagie dans les lymphocytes T CD4. Lorsque ces cellules sont infectées de façon productive, le processus autophagique est bloqué par le virus. Au cours de ma thèse nous avons montré que l’autophagie exerce une fonction anti‐VIH en dégradant sélectivement son transactivateur Tat, via son interaction avec p62. Au contraire, lorsque les cellules cibles ne sont pas productivement infectées, car le cycle viral est interrompu après l’étape d’entrée, l’autophagie n’est pas contrôlée et conduit à la mort par apoptose, suggérant que l’autophagie dégrade sélectivement un facteur de survie cellulaire. Mes travaux de thèse montrent qu’Env induit un stress oxydatif impliqué dans la mort par apoptose des cellules cibles non infectées. Nos résultats préliminaires suggèrent que les peroxysomes seraient des cibles de l’autophagiedans ces conditions. Ces organelles étant chargées de détoxifier la cellule, nous avons donc formulé l’hypothèse que l’autophagie, induite par Env, conduit à la dégradation sélective des peroxysomes, entraînant l’accumulation espèces oxydées dans les cellules cibles et ainsi, leur mort par apoptose. / Autophagy is an ubiquitous degradation pathway involved in innate immunity. Numerouspathogens have therefore developed strategies to block or use the autophagy machinery to their own benefit. This degradation can be highly selective, thanks to the intervention of autophagy receptors, like p62/SQSTM1, involved in the specific targeting of substrates to autophagosomes after their interaction with the ATG8 family of autophagic proteins. Our team has demonstrated that the HIV‐1 envelope proteins (Env) are responsible for autophagy triggering in CD4 T lymphocytes. If the target cells become productively infected, the autophagy process is blocked by the virus. During my thesis, we report that autophagy exerts an anti‐HIV effect by selectively degrading the HIV‐1 transactivator Tat, via its interaction withp62. On the contrary, if the target cells are not productively infected because the viral cycle is interrupted after the entry step, autophagy is not controlled and leads to apoptosis. These results suggest that the degradation of cellular components could be responsible for the induction of apoptosis. My thesis work indicates that Env induces an oxidative stress in the uninfected target cells and that this stress is involved in their death. Our preliminary results suggest that the peroxisomes would be targeted to autophagic degradation in these conditions. As these organelles are involved in the detoxification of the cells, we have made the assumption that Env‐induced autophagy triggers the selective degradation of these peroxisomes that leads to the accumulation of reactive oxygen species, and ultimately to apoptotic cell death.

Le génome des rétrovirus existe sous deux formes différentes : sous forme d'ARN simple brin, qui est traduit ou encapsidé, ou sous forme d'ADN double brin intégré dans le génome de la cellule hôte infectée. Cette dernière forme, l'ADN proviral, est indispensable à la production de tous les ARNm viraux nécessaires à la synthèse des protéines virales, qui en retour agissent sur la région promotrice située au niveau du LTR 5'. Cependant, l'ADN proviral possède un second LTR à son extrémité 3', capable de réguler une transcription antisens, orientée dans la direction opposée à celle contrôlée par le LTR 5'. L'ADN proviral a donc deux brins codants, ce qui offre au virus un plus grand potentiel de synthèse protéique. Dans le cas du Virus de l'immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1), la transcription antisens permet la production d'une protéine, appelée ASP (Antisense Protein). Dans ce manuscrit, nous démontrons que cette activité transcriptionnelle antisens s'exprime préférentiellement dans les cellules d'origine monocytaire, en particulier les cellules dendritiques ; une localisation membranaire de la protéine ASP a par ailleurs été mise en évidence dans ce type cellulaire. Nos résultats suggèrent également que la transcription antisens du VIH-1 est indépendante de la protéine Tat, et que par ailleurs les deux types de transcriptions ne sont pas exprimés simultanément au sein d'une même cellule. En outre, nos données soulignent que la séquence codante de la protéine ASP est très fortement conservée parmi les différents isolats viraux. Sur la base de l'ensemble de ces résultats, notre hypothèse est que la protéine ASP du VIH-1 possède des fonctions cruciales dans le cycle réplicatif des rétrovirus, indépendantes de la production virale. / Genome of retroviruses exists in two different forms: as single-stranded RNA that is translated or packaged, or as double-stranded DNA integrated into the genome of the infected host cell. The latter form, the proviral DNA, is essential for the production of all viral mRNAs required for the synthesis of viral proteins, which in turn act on the promoter region located at the 5 '-LTR. However, the proviral DNA has a second LTR at its 3 '-end, capable of regulating antisense transcription oriented in the opposite direction to that controlled by the 5'-LTR. The proviral DNA has then two coding strands, which gives the virus a greater potential for protein synthesis. In the case of the Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1), antisense transcription allows the production of a protein called ASP (Antisense Protein). In this manuscript, we demonstrate that this antisense transcriptional activity is preferentially expressed in cells of the monocyte lineage, in particular dendritic cells; a membrane localization of the ASP protein was also observed in this cell type. Our results also suggest that the antisense transcription of HIV-1 is Tat-independent, and what's more that the two types of transcription are not expressed simultaneously within the same cell. In addition, our data highlight that the ASP protein coding sequence is highly conserved among different viral isolates. Based on these results, our hypothesis is that the ASP protein of HIV-1 has critical functions in the replicative cycle of retroviruses, distinct from viral production.

La transmission sexuelle du VIH-1 constitue le mode majeur de contamination à travers le monde. Au cours d’un rapport sexuel avec un homme séropositif vis-à-vis du VIH-1, le virus transporté par le sperme est déposé à la surface des muqueuses sous forme libre et/ou associée aux cellules mononuclées du sperme. Les particules virales peuvent alors être captées par les cellules dendritiques qui les transportent jusqu’aux lymphocytes T CD4 des ganglions lymphatiques favorisant ainsi la dissémination du virus. Plus qu’un simple véhicule, il semblerait que le plasma séminal, fraction acellulaire du sperme, puisse influencer la transmission sexuelle du VIH-1. Cependant, son rôle en tant que facilitateur ou inhibiteur de l’infection est largement débattu. La première partie de cette thèse s’intéresse à l’influence directe du plasma séminal sur la transmission sexuelle du VIH-1 via les cellules dendritiques. Nous avons montré que le TGF-β1, une des cytokines majoritaires du sperme, favorise la capture du virus par les cellules dendritiques via l’induction de l’expression de CD169, un récepteur du VIH-1 récemment décrit. Cependant, ni l’augmentation de la capture du virus ni celle de l’expression de CD169 ne sont observées lorsque les cellules sont en présence de plasma séminal. Au contraire, le fluide semble avoir tendance à diminuer la capture des particules virales et s’avère même être capable de diminuer l’induction de l’expression de CD169 par le TGF-β1 ou le LPS, suggérant un effet protecteur du plasma séminal sur la transmission sexuelle du VIH-1, même en cas de co-infection bactérienne localisée. La seconde partie de cette thèse s’intéresse à l’effet indirect du plasma séminal sur les cellules dendritiques via l’induction de la sécrétion de facteurs par les cellules épithéliales de la muqueuse, premières cellules en contact avec le fluide. A partir de deux modèles in vitro d’épithéliums simples (colorectaux et endocervicaux), les résultats obtenus montrent que les sécrétions des cellules épithéliales induites par le plasma séminal ne provoquent pas l’expression de CD169 ni la maturation des cellules dendritiques. Ces résultats contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes précoces impliqués dans la transmission sexuelle du VIH-1 et soulignent le rôle complexe du plasma séminal dans cette dernière / Sexual transmission of Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) remains the major way of contamination worldwide. During male to female or male transmission, the virus is deposited on the mucosal surface as cell-free or cell-associated virions carried by semen. The virions can be captured by dendritic cells (DCs) located in the mucosae. DCs play a crucial role in disseminating virus by capturing virions at the contact site and bringing them to the principal target cells in the lymph nodes i.e. the lymphocytes. More than just a carrier for viral particles, semen may also play a role in modulating HIV-1 sexual transmission. The influence of seminal plasma, the acellular fraction of semen is particularly debated. In the first part of this thesis deals with the direct influence of seminal plasma on the HIV-1 sexual transmission mediated by dendritic cells. We demonstrated that TGF-β1, a cytokine present in high concentration in seminal plasma, increases HIV-1 capture by dendritic cells through the upregulation of CD169, an HIV-1 binding molecule recently described. However, these effects are not observed when dendritic cells are incubated with seminal plasma. On the contrary, seminal plasma tends toward a decrease of HIV-1 capture by dendritic cells. Furthermore, seminal plasma is able to counteract the CD169 upregulation observed following TGF-β1 or LPS exposure indicating that seminal plasma may display a protective effect against HIV-1 transmission in the case of bacterial local coinfection. The second part of this thesis deals with the indirect effect of seminal plasma on dendritic cells through the induction of soluble factors secretion by epithelial cells, first cells in contact with the contaminated fluid. Two different epithelial cell models mimicking the female genital and intestinal tracts by using well characterized epithelial cell lines (HEC-1A and CaCo-2 respectively) have been developed. Results demonstrated that the epithelial cells secretions induced by seminal plasma do not modulate CD169 expression nor induce dendritic cells maturation. All these data contribute to a better understanding of the various mechanisms allowing HIV-1 sexual transmission and underscore the complex role of the seminal plasma in the particular case of the transmission mediated by dendritic cells

L’intégrase (IN) du VIH-1 est une enzyme clé du cycle viral catalysant l’insertion stable de l’ADN viral dans le génome de la cellule infectée. L’IN participe également à de nombreuses étapes du cycle viral telles que la transcription inverse ou la maturation virale. Ainsi, la compréhension des mécanismes régulant l’intégration du VIH-1 représente un enjeu majeur dans le cadre notamment d’approches thérapeutiques. En effet, les études montrent que ces mécanismes sont finement régulés dans la cellule par des facteurs viraux et cellulaires agissant à différentes étapes du cycle viral. C’est donc dans ce contexte que nous avons étudié les facteurs à la fois viraux et cellulaires régulant ce processus. Dans un premier temps, les déterminants viraux modulant l’intégration dans la chromatine ont été analysés dans le cas de plusieurs modèles rétroviraux. Puis, dans un second temps, nous avons étudié l’impact de facteurs cellulaires, identifiés au laboratoire, sur les mécanismes d’insertion de l’ADN viral dans le génome cellulaire. Mon travail de thèse s’est ainsi articulé en trois axes majeurs aboutissant à : ● La démonstration de la régulation de l’intégration rétrovirale par la structure chromatinienne de l’hôte ● L’identification de nouveaux cofacteurs cellulaires participant à la régulation de l’intégration dans la chromatine dont le complexe de remodelage FACT « Facilitates Chromatin Transcription » ● L’identification d’une nouvelle interaction fonctionnelle entre l’IN du VIH-1 et la queue amino-terminale de l’histone humaine H4 et de son rôle dans la sélectivité de l’intégration / HIV-1 integrase (IN) is a key enzyme of the viral cycle that catalyzes the stable insertion of viral DNA into the genome of the infected cell. IN also participates in many stages of the viral cycle such as reverse transcription or viral maturation. Thus, an understanding of the mechanisms regulating the integration of HIV-1 is a major challenge, particularly in the context of therapeutic approaches. Indeed, studies show that these mechanisms are finely regulated in the cell by viral and cellular factors acting at different stages of the viral cycle. It is in this context that we studied both viral and cellular factors regulating this process. Initially, the viral determinants modulating the integration in chromatin were analyzed in the case of several retroviral models. Then, we studied the impact of cellular factors, identified in the laboratory, on the mechanisms of insertion of the viral DNA in the cellular genome. My thesis work has thus been articulated in three major axes leading to: • The demonstration of the regulation of retroviral integration by the chromatin structure of the host • The identification of new cellular cofactors participating in the regulation of chromatin integration, including the FACT remodeling complex "Facilitates Chromatin Transcription" • The identification of a new functional interaction between the HIV-1 IN and the amino-terminal tail of human H4 histone and its role in the selectivity of integration.

Les interférons de type I (IFN-I) peuvent être produits par toutes les cellules mais les rares cellules dendritiques plasmacytoïdes en sont les principales cellules productrices. L’IFNa orchestre de nombreux mécanismes pathogéniques dans l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). L’étude de modèles physiologiques et pathophysiologiques peut fournir des informations cruciales sur les moyens d’exploiter la signalisation de l’IFNa dans un but thérapeutique. Les pDCs de femmes produisent plus d’IFNa en réponse à la stimulation du récepteur Toll-like 7 (TLR7) que les pDCs d’hommes. Les mécanismes impliqués dans cette différence n’ont été que partiellement identifiés. Nous démontrons ici un mécanisme par lequel la plus forte expression d’IRF5 dans les pDCs chez les sujets sains féminins, sous le contrôle d’ERa, participe à leur production plus élevée d’IFNa en réponse à TLR7. La co-infection par le virus de l’hépatite C (VHC) est aujourd’hui l’une des principales causes de mortalité parmi les individus infectés par le VIH-1. Nous avons émis l’hypothèse que l’activation immunitaire chronique plus élevée rapportée chez des individus co-infectés par le VIH-1 et VHC pourrait être due à un dysfonctionnement de la voie de TLR7/IFN-I dans les pDCs. Nos données montrent que le VHC entraîne, chez des individus infectés par le VIH-1, des altérations associées aux pDCs et à l’IFNa, qui sont associées ˆ la sévérité de la maladie hépatique. Nos résultats suggèrent que les patients co-infectés par le VIH-1 et le VHC, même à fibrose minime, pourraient bénéficier d’un traitement plus précoce. / Type I interferons (IFN) can be produce by any cell type but plasmacytoid dendritic cells (pDC) are the main producers. IFNa orchestrates multiple pathogenic mechanisms in human immunodeficiency virus 1 (HIV-1). Studying physiological and pathophysiological model scan provide critical informations on how to harness IFNa signaling for therapeutic purposes. pDCs from females produce more IFNa upon Toll-like receptor (TLR) 7 stimulation than pDCs from males. The mechanisms underlying such difference have only been partially identified. We demonstrate here a mechanism by which increased IRF5 expression in females, under the control of the esrogen receptor a, contribute to increased IFN? production upon TLR7 stimulation. HCV co-infection is one of the major cause of mortality among HIV-1 infected individuals. We hypothesized that increased chronic immune activation observed in HCV-HIV-1 co-infected individuals may be related to altered TLR7/IFNa signaling in pDCs. Our data show that HCV triggers alterations in pDCs and IFNa signaling in HIV-1 co-infected individuals, which are associated to hepatic disease severity. Our results suggest that HCV-HIV-1 co-infected individuals, even with minimal fibrosis, may benefit from ealier treatment initiation.