MoBaRhE — Bases moléculaires de l'entrée des rhabdovirus dans la cellule hôte

Les rhabdovirus sont des virus enveloppés dont le génome est un ARN simple brin de polarité négative. Les rhabdovirus les plus étudiés sont le virus de la stomatite vésiculaire (VSV) et le virus de la rage (RAV) qui est responsable de 50000 décès annuels. D’autres rhabdovirus (tel le virus Chandipura, CHAV) sont mortels pour l’homme ou susceptibles de causer d’importants dommages économiques. Les rhabdovirus possèdent une glycoprotéine transmembranaire G qui est essentielle pour l’entrée virale. Tout d’abord, G reconnait un récepteur à la surface de la cellule. Ensuite, après endocytose du virion, dans l’environnement acide de l’endosome, G subit une transition structurale de grande amplitude. Cette transition favorable d’un état pré-fusion vers un état post-fusion catalyse la fusion des membranes virale et endosomale. Durant ce changement de conformation, G expose des motifs hydrophobes qui vont s’ancrer dans la membrane cible et la déstabiliser. G est le prototype des glycoprotéines de fusion de classe III qui contient aussi les glycoprotéines gB des herpesvirus et gp64 du baculovirus. Parmi toutes les structures déterminées de protéines de cette classe, on ne trouve qu’une seule structure pré-fusion, celle de VSV G. Ce projet regroupe 3 équipes, une de biochimistes et de virologues spécialistes des rhabdovirus, une de microscopistes électroniques et une experte en microscopie à force atomique (AFM). Son objectif est de caractériser les bases moléculaires de l’entrée des rhabdovirus dans la cellule hôte. Il comprend deux axes qui visent à : 1) Etudier l’interaction entre VSV et RAV G et leurs récepteurs identifiés (récepteur du LDL -LDLR- pour VSV, récepteur de basse affinité du facteur de croissance nerveuse -p75NTR- et molécule d’adhésion neurale -NCAM- pour RAV). 2) Elucider la façon dont G catalyse la fusion ; i.e. identifier les structures intermédiaires adoptées par G au cours de la transition structurale et comprendre comment les glycoprotéines coopèrent entre elles à la surface du virus au cours du processus. Ces questions se posent pour toutes les glycoprotéines virales de fusion au-delà de celle des rhabdovirus. Plus précisément, nous souhaitons : 1) Déterminer la structure de l’ectodomaine de VSV G en complexe avec le module du LDLR qu’elle reconnait. 2) Déterminer la structure de l’ectodomaine de G d’autres rhabdovirus. Nous travaillerons sur les ectodomaines des deux glycoprotéines, structurale et non structurale, du virus de la fièvre éphémérale bovine (qui sont homologues mais dont l’une a perdu ses propriétés de fusion) et sur celui de RAV G. Ces ectodomaines seront cristallisés seuls ou, dans le cas de RAV G, en complexe avec des formes solubles des récepteurs cellulaires. 3) Caractériser les structures intermédiaires prises par G durant la transition structurale. Simultanément, la structure de G dans son environnement naturel (à la surface de la particule virale) sera aussi étudiée par microscopie électronique (ME) et microscopie à force atomique à haute vitesse (HS-AFM). Avec la ME, nous espérons visualiser des intermédiaires de fusion que nous savons piéger in vitro. Avec l’HS-AFM, nous espérons avoir accès à la dynamique de la transition structurale de G et de sa réorganisation en réseau. Enfin, la construction de mutants et la caractérisation de leurs propriétés permettront de valider les hypothèses issues de l’analyse structurale. Bien que ce projet collaboratif relève essentiellement de la recherche fondamentale, il contient plusieurs aspects qui pourraient avoir un impact dans le domaine médical comme, par exemple, l’élaboration de nouvelles molécules antivirales ou encore celle d’un nouveau vaccin à large spectre contre les virus apparentés au RAV.