Partenaires cellulaires du virus respiratoire syncytial – RESPISYNCYCELL

Contexte

Le virus respiratoire syncytial (VRS ou RSV) est le principal agent responsable de maladies respiratoires sévères (bronchiolites, pneumonies) chez l'enfant nouveau-né ainsi que chez les veaux. Les enfants de moins de 6 mois sont la cible majeure des bronchiolites sévères. Après plus de 50 ans de recherche, il n'existe toujours pas de vaccin pour l'homme. Si des vaccins bovins sont commercialisés, ils sont peu efficaces. Dans ce contexte, il apparait clairement que le développement d'antiviraux spécifiques du RSV serait une alternative précieuse. A l'heure actuelle, il n'existe que la ribavirine, très peu utilisée car tératogène et toxique, et un anticorps monoclonal extrêmement couteux, le Motavizumab, efficace à 50% et utilisé seulement en préventif chez les enfants à risque. Le VRS appartient à la famille des Paramyxovirus dans l'ordre des Mononegavirales. C'est un virus enveloppé d'environ 200 nm, possédant un génome à ARN simple brin de polarité négative non segmenté. Deux glycoprotéines transmembranaires, F (fusion) et G (glycoprtéines) sont présentes à la surface des particules virales.
Le génome à ARN simple brin du VRS est encapsidé par la nucléoprotéine N. Ce complexe N-ARN sert de substrat à la polymérase pour la réplication et la transcription des gènes viraux. L’ARN polymérase virale est un complexe composé des protéines N, L (pour Large, sous-unité catalytique), P (pour phosphoprotéine, cofacteur essentiel de L), M2-1 et M2-2 qui sont de cofacteurs de transcription/réplication. L'infection des cellules par le virus induit la formation de corps d'inclusion cytoplasmiques, centres de réplication et de transcription des ARNs viraux. Leur structure n'est pas connue, mais des protéines cellulaires telles que HSP70 y sont associées. La seule expression de N et P suffit à induire leur formation. A la fin du cycle viral, la nucléocapside virale est emmenée vers la membrane plasmique grâce à la protéine de matrice Mpar des mécanismes inconnus et embarquée dans les particules néo-formées bourgeonnant à la surface cellulaire des cellules épithéliales.

Objectifs

Ce projet a été initié par une collaboration entre le Dr AM Ventura, Université de Sao Paulo, et le Dr Eléouët, INRA Jouy-en-Josas. L'objectif de ce projet est d'identifier des partenaires cellulaires pour les protéines cytoplasmiques du VRS, en particulier celles du complexe polymérase et la protéine M, et de déterminer leur rôle dans le cycle viral. Notre but est de caractériser des interactions virus-cellule au-niveau moléculaire, de caractériser la structure, organisation, dynamique des corps d'inclusion où la synthèse d'ARN viral a lieu, et de définir des cibles pour des molécules pouvant interférer avec ces interactions et potentiellement antivirales. Des expériences préliminaires faites par l'équipe brésilienne ont permis d'identifier déjà 5 protéines cellulaires partenaires des protéines N, P et M du VRS. Dans un prmier temps, en utilisant des protéines recombinantes, des délétions et de la mutagenèse dirigée, nous identifierons des domaines et résidus impliqués dans ces interactions. L'effet de mutations sur ces résidus sur la synthèse d'ARN viral, l'assemblage des particules viralessera analysée en utilisant un "miniréplicon" viral, dela microscopie et titrage du virus fluorescent recombinant déjà disponible au laboratoire. La structure atomique des complexes sera étudiée par cristallographie aux rayons X et RMN. Des données structurales et fonctionnelles précieuses concernant les interactions entre protéines virales cytoplasmiques et protéines cellulaires seront collectées. Elles permettront d'une part de mieux comprendre les mécanismes de réplication du VRS, mais serviront également de plateforme pour la conception de molécules thérapeutiques basées sur les structures atomiques.