Fonction des domaines proches de la membrane de la protéine Spike du SARS-CoV-2 dans la fusion membranaire – FUMESPIME

L'infection cellulaire par le SARS-CoV-2 commence par la fusion de son enveloppe lipidique avec la membrane de la cellule hôte, un processus médié par la protéine Spike (S) de la membrane virale. La protéine S est composée de deux sous-unités : S1, responsable de la liaison avec la cellule hôte, et S2, qui entraîne la fusion. La fusion par S2 commence par l'insertion de son peptide de fusion FP1 dans la membrane de la cellule cible, formant un pont moléculaire. S2 se replie ensuite sur elle-même, ce qui rapproche les membranes virale et cellulaire et déclenche la fusion. Les étapes finales de la fusion médiée par S2, qui conduisent à la fusion des bicouches lipidiques et à l'ouverture du pore de fusion, sont moins bien comprises mais impliquent probablement une perturbation de la membrane par FP1, qui pourrait collaborer avec le domaine TM et ses domaines pTM et Cyto adjacents. Nous avons récemment montré que FP1 médiait la fusion membranaire in vitro et que la présence de cholestérol et de céramide dans la membrane augmentait fortement la fusion induite par FP1. Les domaines proches de la membrane, pTM et Cyto, ont également été proposés pour interagir avec le cholestérol, mais le rôle exact de ces interactions protéine-lipide dans la fusion médiée par S2 reste à établir. Dans ce projet, nous étudierons les mécanismes moléculaires de la fusion membranaire médiée par S2, en nous concentrant particulièrement sur la façon dont son domaine FP1 et ses domaines proches de la membrane, pTM et Cyto, coopèrent entre eux et avec des lipides spécifiques pour induire la fusion. Pour ce faire, nous utiliserons une combinaison d'imagerie des membranes in vitro et d'essais d'amarrage/fusion (partenaire 1) ainsi que des observations in situ d'événements de fusion cellule-cellule (partenaire 2). Nous générerons des constructions protéiques de séquence et de structure de plus en plus complexes afin d'imiter progressivement l'architecture moléculaire de S2. Nous purifierons également la protéine S complète (S1+S2) et ses récepteurs cellulaires afin de reconstituer l'amarrage et la fusion membranaire médiés par la protéine S in vitro et caractériser les déterminants protéiques nécessaires pour l'infection virale. Nous étudierons notamment la concentration optimale de S requise pour l'amarrage et la fusion, ainsi que l'influence de la présence de récepteurs sur la membrane cellulaire.