Role of the lipoprotein associated with hepatitis C virus particles and microtubules in HCV cell entry and infection
Rôle des lipoprotéines associées au virus de l'hépatite C et des microtubules dans l'entrée du virus dans la cellule et l'établissement de l'infection
Résumé
Hepatitis C virus (HCV) infection remains a major health problem. Despite of the development of a cell culture system permitting HCV replication in vitro, the mechanisms leading to infection are still not well understood. HCV is secreted and circulates in the patient serum in association with lipoproteins. The importance of lipoproteins for the virus life cycle led us to investigate a role of lipoprotein lipase (LPL), a lipolytic enzyme, in the cell infection with HCV. We showed that LPL increases virus attachment and internalisation by mechanisms similar to the hepatic uptake of lipoproteins. Dimeric LPL forms a bridge between virus-associated lipoproteins and HSPG at the cell surface. Nevertheless, LPL inhibits cell infection with two virus strains: JFH-1 and J6/JFH-1, produced either in cell culture, or in chimeric uPA-SCID mice with transplanted human hepatocytes. Analyses of the viruses produced in vitro and in vivo in iodixanol gradients showed the presence of two virus populations banding at very low and higher density, the first population being much more infectious than the latter one. Cell infection with low and higher density viruses was inhibited by LPL. Thus, LPL represents a novel inhibitor of HCV infectivity. We showed that the intact and dynamic microtubules are crucial for HCV cell entry and early post-fusion steps, leading to productive infection. In addition, we provided evidence that HCV core protein directly interacts with α/β tubulin, increasing polymerisation of microtubules. These observations suggest that HCV could use microtubule polymerisation mechanisms to establish infection, in which virus core protein might play an important role. New anti-viral approaches may thus target the elements of the cytoskeleton and/or lipoproteins associated with virus particles.
L'hépatite C reste un problème majeur de santé publique. Malgré la mise au point d'un modèle de réplication du virus de l'hépatite C (VHC) in vitro, les mécanismes conduisant à l'infection restent encore mal connus. Le VHC est sécrété et circule dans le sérum associé à des lipoprotéines. L'importance des lipoprotéines pour le cycle viral nous a conduits à étudier le rôle de la lipoprotéine lipase (LPL), une enzyme lipolytique, dans l'infection de la cellule par le VHC. Nous avons montré que la LPL potentialise l'attachement et l'internalisation du virus par un mécanisme similaire à la clearance hépatique des lipoprotéines. La LPL dimérique forme un pont entre les lipoprotéines associées au virus et les HSPG à la surface des cellules. Néanmoins son action conduit à une inhibition de l'infection par les souches virales JFH-1 et J6/JFH-1 produites en culture cellulaire et dans les hépatocytes humains greffés à des souris chimériques uPA-SCID. L'analyse par ultracentrifugation en gradient d'iodixanol des virus produits in vitro et in vivo a montré la présence de deux populations virales : la première, de densité très faible, est beaucoup plus infectieuse que la seconde, de densité plus élevée. L'infection in vitro par ces deux populations virales est inhibée par la LPL. La LPL représente donc un nouvel inhibiteur de l'infection par le VHC. Nous avons également démontré que la présence d'un réseau de microtubules intact et dynamique est cruciale pour l'entrée du VHC et les étapes post-fusion qui mènent à l'infection. Enfin, nous avons mis en évidence une interaction de la protéine de capside avec les tubulines α et β, conduisant à une augmentation de la polymérisation des microtubules. Ces observations suggèrent que le VHC pourrait utiliser les mécanismes de polymérisation des microtubules pour établir l'infection, et la protéine de capside jouer un rôle essentiel dans ce processus. Les nouvelles approches antivirales pourraient donc cibler les éléments du cytosquelette et/ou des lipoprotéines associées aux particules virales.
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