Séparations et transitions de phase par les protéines V et W des Henipavirus: mécanismes moléculaires et implications pour leurs fonctions et pour la pathogenèse – HENIPHASE

Les virus Nipah et Hendra (NiV & HeV) (genre Henipavirus) sont des virus zoonotiques responsables d'encéphalites sévères chez l'homme, dont le réservoir naturel est la chauve-souris frugivore. La transmission interhumaine du NiV et la présence des Henipavirus chez d'autres espèces de chauves-souris en dehors de l'Asie représente une menace pour la santé humaine. Bien qu'un vaccin contre HeV existe pour les chevaux, aucun vaccin ou traitement n’est disponible pour les humains. La haute pathogénicité, le large spectre d'hôtes et la transmission inter-espèces de ces virus ont conduit à leur classification comme agents pathogènes de classe 4 et comme agents potentiels de bioterrorisme. La prévention et/ou la maîtrise d’épidémies présentes et futures dépendra de notre capacité à concevoir des stratégies efficaces pour lutter contre ces virus. L'objectif à long terme de ce projet est d’élucider les mécanismes moléculaires de la pathogenèse des Henipavirus en tant que prérequis pour la conception rationnelle d’approches thérapeutiques.
Les protéines V et W des Henipavirus sont des acteurs clés dans l'évasion de la réponse immunitaire et inflammatoire innée de l'hôte. Elles partagent un domaine N-terminal intrinsèquement désordonné (NTD) et ont des domaines C-terminaux distincts. Une région du NTD du HeV confère à V la capacité de subir une transition de phase liquide-gel accompagnée de la formation de fibres amyloïdes.
Des expériences préliminaires suggèrent que ces fibres se formeraient aussi chez des cellules transfectées ou infectées. Selon notre hypothèse, les condensats formés par V/W pourraient séquestrer des protéines cellulaires impliquées dans la réponse immunitaire et inflammatoire innée de l’hôte, contribuant ainsi à la pathogénicité de ces virus. Ce projet vise à étudier plus en détail la capacité des protéines V/W du HeV et du NiV à subir des séparations de phase et à fibriller et à en élucider l’impact fonctionnel.
Nous combinerons des approches in vitro (Partenaire 1) et in cellula (Partenaires 2 & 3). Les études in vitro utiliseront des protéines purifiées (wt et mutées) et permettront de déchiffrer les déterminants moléculaires qui gouvernent la séparation de phase et la fibrillation de V/W. Les études in cellula impliqueront l’expression transitoire de ces protéines et l'infection de cellules humaines et de chauve-souris suivie par des études d’imagerie cellulaire quantitative, d'interaction avec un sous-ensemble de protéines cellulaires, et des mesures des réponses de gènes stimulés par l'interféron et de chimiokines. Enfin, nous évaluerons la capacité d’inhibiteurs de la fibrillation protéique à inhiber la fibrillation de protéines V/W et éventuellement à neutraliser les effets néfastes de ces protéines sur les fonctions cellulaires.
Le Partenaire 1 est une experte des relations structure-fonction de protéines désordonnées de paramyxovirus, le Partenaire 2 est un expert dans l'infection par les Henipavirus, dans l'ingénierie des cellules de chauve-souris et dans la réponse immunitaire innée, et le Partenaire 3 a développé des approches innovantes pour l'analyse quantitative d’amyloïdes viraux dans les cellules infectées.
La force de ce projet réside dans (i) sa faisabilité (disponibilité de données préliminaires et d’outils), (ii) la solide expertise et complémentarité des partenaires, (iii) son originalité (très peu d'études ont étudié l'impact de la séparation de phase par des protéines virales sur les fonctions de l'hôte et encore moins ont décrit des protéines virales « amyloïdogènes »), son potentiel (iv) à découvrir un nouveau mécanisme moléculaire sous-jacent à la pathogenèse des Henipavirus, (v) à élucider les mécanismes moléculaires par lesquels les chauves-souris contrôlent l'infection par les Henipavirus, (vi) à élucider les relations entre désordre intrinsèque, transitions de phase et formation d'amyloïdes et (vii) à préparer le terrain pour le développement de nouvelles stratégies antivirales.