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VIROLOGIE
FONDAMENTALE
Mise en lumière du mode d'action
coopératif des deux sous-unités de la
protéine VP35 qui permet au virus
Ébola d'échapper à la
détection par le système
immunitaire
L'élément
clé de la détection du virus Ebola
par le système immunitaire est son
matériel génétique
constitué d'un ARN
double-brin: lorsqu'il
est mis en contact avec certaines protéines
synthétisées par le système
immunitaire, cet ARN
déclenche une réponse immunitaire
complète et normale. Cependant, comme l'a
démontré récemment une
équipe de chercheurs (voir Récentes perspectives en
virologie: Découverte du site actif de la
protéine VP35 du virus Ébola,
protéine inhibitrice de la réponse
interféron. Janvier 2009) le virus a la
capacité de masquer son ARN par le biais
d'une de ses protéines, appelée
VP35. Celle-ci est
capable de s'associer sous forme de dimère qui se lie alors à
l'extrémité de l'ARN viral afin de le
masquer. La
particularité de cet assemblage est que
chaque sous-unité
VP35 au sein du dimère se lie d'une
façon différente à l'ARN
viral, montrant ainsi que la protéine
possède deux stratégies distinctes
pour masquer l'ARN viral.
La même équipe de
recherche vient, un an après, de
mettre en lumière
de façon plus précise le mode
d'action coopératif des deux
sous-unités VP35 au sein du
dimère. Il appert
qu'une des
sous-unités se fixe par des résidus
basiques au corps de l'ARN double-brin, tandis que
l'autre sous-unité se lie, grâce
à des résidus hydrophobes aux
extrêmités du même ARN. Ce
dernier est alors entièrement masqué
par VP-35 et peut, de ce fait, échapper
à la détection par le système
immunitaire.
Référence -
Daisy W Leung,
and
Gaya K Amarasinghe. Structural basis for dsRNA
recognition and interferon antagonism by Ebola
VP35. Nature Structural & Molecular Biology
Published online: 17 January 2010; ;
doi:10.1038/nsmb.1765
Avancée significative dans la
compréhension de l'énergétique
de l'éjection de l'ADN
phagique
Il avait déjà
été démontré que, lors
de l'éjection de
l'ADN hors de la capside des
bactériophages
(virus infectant les bactéries en leur
injectant leur acide nucléique),
l'ADN sort du phage sous
l'impulsion de la forte pression due à son
confinement dans la capside. La quantité d'ADN
éjecté à l'équilibre
est fonction de la différence de pression
entre l'intérieur et l'extérieur de
la capside.
Ceci permet à l'ADN viral de passer la
barrière que représente la pression
intra-cytoplasmique qui s'oppose à son
entrée.
L'équipe de recherche qui
avait fait cette découverte cherchait,
depuis, un moyen de
neutraliser les phages en diminuant la pression
à l'intérieur de leur
capside. Pour ce faire,
il fallait d'abord déterminer quel était
l'agent responsable de la pression intracapsidaire
afin de pouvoir agir sur lui.
Ces chercheurs viennent de
réussir en montrant, par une étude
thermodynamique de ces
systèmes, que la
quantité d'énergie dans la capside
virale est régie par la quantité
d'eau à l'intérieur de
celle-ci.
Les scientifiques se concentrent
donc maintenant sur le développement de méthodes
permettant de contrôler la quantité
d'énergie dans le virus en contrôlant
la quantité d'eau qu'il
contient.
Référence - Meerim Jeembaeva, Bengt
Jönsson, Martin Castelnovo, Alex Evilevitch.
DNA Heats Up: Energetics of Genome Ejection from
Phage Revealed by Isothermal Titration Calorimetry.
Journal of Molecular Biology, Volume 395, Issue 5,
5 February 2010, Pages 1079-1087
Certains virus sont en mesure
d'accélérer leur propagation en
aidant les virions produits à trouver
rapidement les cellules non
infectées
On pensait traditionnellement
que les virus se
répandent dans les cellules sensibles par un
processus itératif d'infection, de
réplication et de
libération, de
sorte que leur taux de propagation serait
limité par la rapidité avec laquelle
ils pourraient se reproduire dans chaque cellule.
Cependant, les scientifiques ont toujours
été étonnés de
constater que certains
virus semblent capables de se propager très
rapidement, même si leur taux de
réplication ne correspond pas à cette
vitesse. Les chercheurs
ont découvert l'astuce que ces virus
utilisent pour diffuser plus efficacement.
Lorsque les virions
nouvellement répliqués sortent d'une
cellule et se propagent aux cellules voisines, si
plus d'un virus pénètre dans une
cellule, ceci constitue un gaspillage, car une
seule particule virale peut se répliquer une
fois à l'intérieur. Les scientifiques, en utilisant la
vidéo-microscopie, ont visualisé comment un virus, le
virus de la vaccine, s'y prend pour prévenir
cette surinfection.
Ils ont pu voir que le
virus - en entrant dans
la cellule-hôte - laisse à sa surface
deux protéines virales, A33 et A36. Si une
autre particule virale approche, ces
protéines déclenchent la production,
par la cellule hôte, de projections d'actine
qui repoussent les virions surinfectants, lesquels
rebondissent ainsi vers d'autres cellules
jusqu'à ce qu'ils en trouvent qu'ils peuvent
infecter. Lorsque les chercheurs ont bloqué
la production des queues d'actine, ceci a ralenti
de 4 fois la propagation virale.
Les chercheurs
soupçonnent que d'autres virus peuvent utiliser de tels
mécanismes de propagation. Ce pourrait, par exemple, être le
cas du virus
herpès simplex (HSV-1), qui se répand lui aussi à
un rythme très rapide. Dès lors, le
phénomène mis en évidence avec
le virus de la vaccine pourrait être une
caractéristique commune à plusieurs
virus.
En fin de compte, la
découverte pourrait permettre aux
scientifiques de créer de nouveaux
médicaments antiviraux qui ciblent ce
mécanisme de propagation. Toutefois, ceci ne sera important, que si le
phénomène est répandu parmi un
nombre significatif de virus et s'il existe au
niveau de l'organisme et non seulement en culture
cellulaire.
Référence - Virginie Doceul,
and Geoffrey L.
Smith. Repulsion of Superinfecting Virions: A
Mechanism for Rapid Virus Spread. : Science, , DOI:
10.1126/science.1183173.
Le
virus SV-40 suit une voie d'endocytose
indépendante de celle des puits recouverts
de clathrine
Rappelons que beaucoup de virus pénètrent
dans la cellule par endocytose. Celle-ci est un processus normal de la
physiologie cellulaire qui permet à cette
dernière, par un événement
membranaire, d'entourer
complètement une particule ou une grosse
molécule et de la faire
pénétrer de l'extérieur vers
l'intérieur du cytoplasme. La très petite taille des virus
leur permet de profiter du processus
endocytaire.
Normalement l'endocytose d'une
particule ou d'un virion se déroule en
plusieurs
étapes : il y a
dans un premier temps adressage spécifique de la
molécule dans les puits
d'endocytose, qui sont
des zones de la membrane spécialisées
dans l'endocytose qui sont recouvertes de
clathrine. Puis, sous
l'action de la clathrine, invagination de la
membrane, et vésicularisation et enfin, le
détachement et la migration de la
vésicule vers l'intérieur de la
cellule où, selon
certaines modalités elle sera
rompuepour libérer
la particule virale.
Voici maintenant que des
chercheurs viennent de démontrer que
le virus SV40 suit une
voie d'endocytose indépendante de celle des
puits recouverts de clathrine. Le mécanisme est le suivant.
Le polyomavirus SV-40
s'attache aux lipides de la membrane plasmique.
Plus précisément, chaque particule ne
se lie pas à une seule molécule
lipidique, mais à plusieurs. Les connexions
ainsi établies réalisent,
malgré leur faiblesse individuelle une
cohésion d'ensemble forte. Ceci fait que la
membrane plasmique s'enroule en quelque sorte
étroitement autour de la particule virale,
subissant ainsi une invagination profonde qui, avec
le temps se vésicularise et entraîne
le virus à l'intérieur de la cellule.
On le voit donc le processus d'invagination et de
vésicularisation ne dépend, ici,
aucunement de la clathrine.
Les scientifiques montrent, en
outre, que la longueur
des chaînes lipidiques est un
élément crucial pour le bon
déroulement du processus. En effet, en modifiant
expérimentalement la longueur des
chaînes, il a pu être établi
que, si ces
dernières sont trop courtes, alors la
membrane ne s'invagine pas.
On le conçoit, compte
tenu de ce qui précède, il va
être difficile
d'utiliser ces connaissances en
thérapeutique.
Ceci demandererait, en effet, de trouver des médicaments antiviraux
qui bloquent la connexion aux lipides en
raccourcissant ceux-ci.
Référence -
Ewers H et al. GM1 structure
determines SV40-induced diaphragm invagination and
infection. Nature Cell Biology, 20 December 2009
DOI: 0.1038/ncb1999
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Nombreux sont les sites
Internet consacrés aux sciences. Plus rares sont ceux
consacrés à la virologie, et , parmi eux, plus
rares encore sont ceux disponibles en français.
"Récentes perspectives en virologie" veut, dans la
mesure du possible, combler cette lacune en faisant
état chaque mois des tous derniers travaux dans
divers champs de la virologie tant fondamentale
qu'appliquée.
