Role des proteines virales porteuses de site de fixation de domaine PDZ dans la pathogenicité virale. Analyse structure/fonction des complexes PDZ/PDZ-BS dans l'apoptose neuronale viro-induite. – PATHO-PDZ

L'étude des interactions précoces des protéines virales avec les protéines de la cellule infectée est un enjeu fondamental pour la compréhension des bases moléculaires de la pathogénicité virale. Identifier les partenaires cellulaires, délimiter les domaines d'interaction, et enfin étudier si des mutations affectant ces domaines modulent la pathogénicité, font partie des étapes cruciales de cette connaissance.Prenant comme modèle la glycoprotéine G du virus de la rage qui selon les mutations qu'elle porte induit soit la mort soit la survie du neurone infecté, notre projet consiste à étudier la nature des interactions de la portion cytoplasmique de la G (GCyto) avec les protéines cellulaires, à construire et modéliser les complexes formés par les sites d interaction de la GCyto et ceux des protéines cellulaires puis à étudier au niveau structural (analyse par RMN) et fonctionnel (apoptose/survie) l' impact de mutations affectant le site d'ancrage GCyto.
Nous avons mis en evidence que les quatre acides aminés C-terminaux de la partie cytoplasmique de la G du virus de la rage constituent un site d interaction avec un domaine PDZ. Le domaine PDZ est présent dans de nombreuses protéines cellulaires jouant un rôle important dans la signalisation, la croissance cellulaire, l'apoptose ou l'oncogenèse. Nous avons isolé deux souches de virus porteurs d une mutation dans le domaine d'interaction avec le domaine PDZ (PDZ-BS) et douées de propriétés diamétralement opposées : l' une induisant l apoptose et l autre la survie de la cellule qu'elles infectent. Deux analyses de double-hybride ont permis d identifier des partenaires cellulaires potentiels. Remarquablement, toutes les protéines identifiées portent un domaine PDZ et leur nature diffère selon la mutation portée par le BDZ-BS de la GCyto.
Nous faisons l hypothèse que l'interaction de la GCyto du virus de la rage modifie le devenir de la cellule infectée en perturbant le fonctionnement des protéines cellulaires porteuses des domaines PDZ. Notre projet consiste à confirmer et étudier les interactions des GCyto avec les protéines partenaires en utilisant des techniques de biochimie (Pull down, double-hybride, test de liaison à des domaines PDZ connus), des techniques de biophysique (microcalorimétrie..), puis à déterminer par résonance magnétique nucléaire (RMN) la structure des complexes formés par les peptides viraux et les domaines PDZ. Nous testerons ainsi la base de la discrimination des deux types de domaines par les peptides. Nous analyserons le rôle exact de la formation des complexes PDZ/ BPZ-BS dans l'induction de l'apoptose ou la survie du neurones. Cette étape nécessitera la construction de protéines virales chimériques qui seront exprimées dans les cellules ou vectorisés par des vecteurs viraux (mutants de virus de la rage construits pas génétique reverse ou adénovirus transgéniques).
Notre projet devrait permettre
1° de faire une étude structure/fonction fine des voies d'apoptose/survie viro-induites et d'identifier un court polypeptide porteur d'une activité apoptotique ou de survie selon sa nature.
2° d'identifier les contraintes qui s'exercent pour la formation des complexes PDZ/sites d'ancrages des PDZ
3° d'améliorer la classification des domaines PDZ sur la base de leurs interactions spécifiques avec de courts motifs de liaison.
La conservation des PDZ-BS parmi les protéines d'enveloppe de plusieurs familles virales et le rôle majeur joué par les protéines porteuses de domaines PDZ dans la biologie de la cellule, suggèrent fortement que les PDZ-BS jouent un rôle clé dans la pathogénicité de nombreux virus. S'il se révélait exact qu'une seule mutation était suffisante pour modifier la nature des protéines partenaires et ainsi la pathogénicité il est à craindre que ce facteur de pathogénicité puisse facilement émerger.