Note ABES Characterization of the molecular factors regulating the interactions between HIV-1 gRNA and Pr55Gag for viral particle assembly Caractérisation des facteurs moléculaires modulant l’interaction de Pr55Gag à l’ARN génomique du VIH-1 en vue de l’assemblage des particules virales VIH-1 Assemblage viral Gag ARNg Membrane Interactions protéines ARN Interactions protéines Lipides HIV-1 Viral assembly Gag GRNA Membrane Protein – RNA interaction Protein Lipids interactions 572.6 572.8 Protéines virales Précurseurs Génétique virale Interactions ARN-protéine Assemblage viral Dans le cytoplasme le précurseur Gag du VIH-1, sélectionne l’ARN génomique (ARNg) viral en interagissant spécifiquement avec sa région 5' UTR. Ensuite, Gag permet l’ancrage de l’ARNg aux sites d’assemblage à la membrane plasmique (MP). A ces sites, pour construire la particule virale, environ 2500 copies de Gag oligomérisent sur l’ensemble de l’ARNg . Cela suggère qu’à ce stade les interactions entre Gag et la 5’UTR de l’ARNg doivent devenir non spécifiques. Lors de ma thèse j’ai cherché à caractériser le rôle des facteurs moléculaires tels que l’association de Gag à la MP et sa multimérisation aux sites d’assemblage, sur la spécificité des interactions Gag – 5’UTR de l’ARNg. Cette étude, conduite par microcopie confocale dans un système in vitro imitant les sites d’assemblage du VIH-1, a permis de mettre en évidence que i) l’association de Gag à la membrane induit des changements dans le mode de liaison Gag – 5’UTR de l’ARNg, ii) l’interface de symétrie triple sur le réseau d’assemblage de la capside est requise pour l’interaction à forte affinité entre Gag et la 5’UTR et iii) la protéine Gag s’assemble de manière plus efficace à la membrane lorsqu’elle interagit avec la 5’UTR de l’ARNg plutôt qu’un autre ARN. En parallèle, pour caractériser les interactions Gag–ARNg à la membrane à l’échelle atomique, j’ai mis en place des stratégies permettant de former des complexes lipides-Gag et lipides-Gag-5’UTR de l’ARNg sur des grilles de cryo-microscopie électronique fonctionnalisées avec des monocouches lipidiques ou des liposomes. In the cytoplasm, the HIV-1 precursor Gag selects viral genomic RNA (gRNA) by interacting specifically with its 5' UTR region. Then, Gag allows the anchoring of the gRNA to the assembly sites on the plasma membrane (PM). At these sites, to build the viral particle, around 2.500 copies of Gag oligomerize onto the entire gRNA. This suggests that, at this stage, the interactions between Gag and the 5'UTR of the gRNA must become non-specific. During my thesis, I sought to characterize the molecular factors such as the association of Gag with the PM and its multimerization at assembly sites, on the specificity of Gag - 5'UTR gRNA interactions. This study, conducted by confocal microcopy in an in vitro system mimicking HIV-1 assembly sites, revealed that i) the association of Gag with the membrane induces changes in the Gag - 5'UTR binding mode, ii) the 3-fold symmetry interface on the capsid assembly lattice is required for the high-affinity interaction between Gag and the 5'UTR and iii) the Gag protein assembles more efficiently at the membrane when it interacts with the 5'UTR of the gRNA rather than another RNA. In the meantime, to characterize the Gag-gRNA interactions at the membrane at the atomic scale, I set up strategies to form lipid-Gag and lipid-Gag-5'UTR complexes on cryo-electron microscopy grids, functionalized with lipid monolayers or liposomes. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 10819679 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2024/Welker_Lisa_2024_ED414.pdf https://theses.fr/2024STRAJ111/abes https://theses.hal.science/tel-05367442 https://theses.hal.science/tel-05367442 https://theses.hal.science/tel-05367442 Welker Lisa 1996-01-03 FR 257437630 1507000903K 21407274 4200047 https://theses.fr/2024STRAJ111 2024STRAJ111 https://doi.org/10.70675/c13c8849z496ez4cfez9dd7ze73a901e5ed4 2024-11-15 Biophysique et biologie structurale Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Bernacchi Serena MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 074721747 Ruff Marc MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 167631543 Gouet Patrice MADS_PRESIDENT_DU_JURY 128912758 Anton Halina MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 225407493 Lesbats Paul MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 158267265 Gouet Patrice MADS_RAPPORTEUR_1 128912758 Mougel Marylène MADS_RAPPORTEUR_2 033037175 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157545687 93780 Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 155263749 93800 ddc:570 Bernacchi Serena Ruff Marc Gouet Patrice Anton Halina Lesbats Paul Gouet Patrice Mougel Marylène École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg) PDF 10819679 restriction 2024-11-15 2025-11-15 restriction 2024-11-15 2025-11-15