THESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR

THESE DE DOCTORAT DE L’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR
STRASBOURG 1
ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTE
ETUDE D’UNE NOUVELLE CLASSE D’INHIBITEURS
DE LA RETROTRANSCRIPTASE ET DE L’INTEGRASE
DU VIRUS DE L’IMMUNODEFICIENCE HUMAINE
DE TYPE 1 (VIH-1)
Présentée
Pour l’obtention du grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR
Discipline!: Sciences du vivant
Spécialité!: Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie
Par
Joël DIDIERJEAN
Soutenue le 27 octobre 2005 devant la commission d’examen
Dr. R. MARQUET Directeur de thèse
Pr. Y. MELY Rapporteur interne
Dr. F. DARDEL Rapporteur externe
Dr. S. LITVAK
Pr. B. EHRESMANN Examinateur
UPR 9002 du CNRS, Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, StrasbourgSOMMAIRE
SOMMAIRE ......................................................................................................................................................... 1
ABREVIATIONS................................................................................................................................................. 5
AVANT-PROPOS ................................................................................................................................................ 9
INTRODUCTION.............................................................................................................................................. 11
CHAPITRE I: LE VIRUS DE L’IMMUNODÉFICIENCE HUMAINE DE TYPE 1 (VIH-1)............... 13
I. Historique, caractéristiques et classification ................................................................................................. 13
A. Les Retroviridae ou Rétrovirus ....................................................................................................................................13
1. Définition..................................................................................................................................................................13
2. Caractéristiques générales........................................................................................................................................13
3. Classification des rétrovirus.....................................................................................................................................15
B. Le genre Lentivirus .......................................................................................................................................................15
C. Le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) .....................................................................................16
D. Découverte et origine des VIH.....................................................................................................................................18
1. Découverte................................................................................................................................................................18
2. Origine des VIH .......................................................................................................................................................18
II. Le cycle réplicatif du VIH-1........................................................................................................................... 20
A. La phase post-intégrative..............................................................................................................................................21
1. Organisation génétique de l’ADN proviral .............................................................................................................21
a. Régions non codantes .........................................................................................................................................21
b. Régions codantes ................................................................................................................................................21
2. Expression de l’ADN proviral .................................................................................................................................23
a. Phase précoce......................................................................................................................................................23
i. Transcription des ARNm...............................................................................................................................23
ii. Transactivation Tat/TAR..............................................................................................................................23
iii. Epissage des ARNm viraux.........................................................................................................................25
b. Phase tardive .......................................................................................................................................................27
i. L’interaction Rev/RRE et l’export nucléaire des ARNm mono et non épissés...........................................27
ii. Traduction des ARNm en protéines et polyprotéines..................................................................................27
3. Assemblage du virion...............................................................................................................................................29
a. Recrutement des protéines virales dans l’assemblage.......................................................................................29
b. Recrutement des ARN........................................................................................................................................30
i. L’ARN viral ...................................................................................................................................................30
lysii. L’ARNt .....................................................................................................................................................313
c. Autres constituants encapsidés...........................................................................................................................31
4. Bourgeonnement et maturation du virion................................................................................................................33
B. Phase pré-intégrative.....................................................................................................................................................35
1. Reconnaissance, infection, fusion et entrée du virus dans la cellule hôte .............................................................36
2. La décapsidation.......................................................................................................................................................37
3. La rétrotranscription.................................................................................................................................................37
a. La rétrotranscriptase............................................................................................................................................37
1i. Structure tridimensionnelle............................................................................................................................38
* La sous-unité p66 ...........................................................................................................................................40
* La sous-unité p51 ...........................................................................................................................................40
ii. Comparaison des structures cristallographiques de la RT...........................................................................40
iii. Le site catalytique polymérase ....................................................................................................................41
iv. Le site catalytique et l’activité RNase H.....................................................................................................43
b. Mécanisme de polymérisation de la RT ............................................................................................................45
i. Réaction enzymatique d’incorporation des nucléotides...............................................................................45
ii. Processivité de la RT ....................................................................................................................................46
c. La rétrotranscription............................................................................................................................................47
i. Complexe d’initiation ....................................................................................................................................47
ii. Synthèse de l’ADN «!Strong-Stop!» (-).......................................................................................................49
iii. Le premier transfert de brin.........................................................................................................................49
iv. La synthèse du brin d’ADN (-)....................................................................................................................51
v. L’initiation de la synthèse du brin (+)............