Reconnaissance des ARN viraux par les récepteurs de type RIG-I et signalisation via les domaines CARD – CARDINNATE

L’immunité innée cellulaire intrinsèque est la première barrière-clé qui contrôle l’infection virale dès l’entrée du virus dans une cellule cible. La reconnaissance du virus entrant implique très souvent la détection des motifs d’ARN viraux par une classe particulière de récepteur reconnaissant un motif (Pattern recognition receptor, PRR), la famille des hélicases de type RIG-I (RLH). Trois membres constituent cette famille, RIG-I, MDA5 et LGP2. Lors de la reconnaissance de leur ligand ARN, RIG-I et MDA5 activent la réponse interféron en se liant à MAVS, le nœud central dans la signalisation, tandis que LGP2 module les signaux des deux autres RLH. L’ARN double brin (ARNdb) plus particulièrement produit par les virus à ARN comme les paramyxovirus représente le motif commun reconnu par tous les RLH, et une extrémité 5’triphosphate est un motif complémentaire reconnu uniquement par RIG-I. Cependant les ARN viraux agonistes des RLH produits naturellement sont encore mal connus. Les RLH partage une organisation modulaire commune avec deux domaines CARDs N terminaux (absent chez LGP2), un domaine hélicase central (Hel) et un domaine C terminal (CTD). Le site de liaison à l’ARN est sis au niveau des domaines Hel et CTD. Dans un récent article paru dans Cell, le groupe de S . Cusack en collaboration avec celui de D. Gerlier a résolu la première, et à ce jour unique, structure cristalline complète de RIG-I. Avec d’autres structures résolues en complexe avec de l’ARN et une analyse fonctionnelle, ils ont définis les changements structuraux responsables de la commutation d’un état auto-réprimé inactif vers un état dynamique de liaison à l’ARN. La forme activée transduit le signal grâce à l’exposition des domaines CARDs qui en résulte. Ceux-ci deviennent libres d’interagir avec le domaine CARD de MAVS. L’objectif de ce projet est d’approfondir au niveau structural et fonctionnel notre connaissance des mécanismes de reconnaissance des ARN viraux par les RLHs et des interactions entre domaines CARD responsables du recrutement de MAVS. A cet effet, trois tâches seront entreprises. La première consistera à identifier les ARN agonistes de RIG-I et de MDA5 produits par le virus de la rougeole lors de son cycle de réplication, et la régulation de leur production par la protéine virale C, un facteur de virulence. La seconde tâche sera de comprendre comment MDA5 reconnait son ligand ARN et de résoudre sa structure cristalline seul et associé à de l’ARN afin d’établir son mode de commutation. Cette étude sera complémentée par la résolution de la structure de MDA5 sous forme complexés à une protéine V de paramyxovirus, un facteur de virulence, inhibiteur puissant de ce RLH. Dans la troisième, il sera établi les modifications post-traductionnelles des domaines CARD1-2 de RIG-I sous différent états d’activation et ces données seront exploitées pour cristalliser des complexes RIG-I-CARD1-2/MAVS-CARD afin d’en résoudre la structure. L’expertise complémentaire des deux partenaires couvre l’ensemble des techniques nécessaires pour la réalisation du projet sous son double aspect structural (S. Cusack, partenaire P2) et fonctionnel dans le cas d’une infection par le virus de la rougeole, un paramyxovirus modèle (D. Gerlier, partenaire P1).