Etude des mécanismes impliqués dans l'atténuation des Flavivirus neurotropes : la protéine de membrane comme cible de l'atténuation
Study of the mechanisms involved in neuropathogenic Flavivirus attenuation : the membrane protein as a target for viral attenuation
par Justine BASSET sous la direction de Nathalie PARDIGON
Thèse de doctorat en Biologie. Virologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le mercredi 04 décembre 2019 à Université Paris Cité

Sujets
  • Infections à flavivirus
  • Mutagenèse dirigée
  • Protéines de la matrice virale
  • sécrétion
  • virologie
  • Virus -- Atténuation
  • Virus du Nil occidental

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Mots clés
Morphologie virale
Resumé
En raison de leur potentiel élevé de transmission, de leur vitesse de dissémination qui peut être fulgurante et des maladies parfois sévères qu'ils induisent, les Flavivirus sont considérablement préoccupants. Le virus West Nile (WNV) est actuellement l'un des arbovirus (arthropod-borne virus)le plus répandu dans le monde et sa forte capacité de (ré)émergence pose un problème de santé publique important. Ce virus est responsable de nombreux cas de maladies neurologiques sévères, parfois mortelles, notamment chez l'Homme et les chevaux. Aucun traitement ou vaccin humain anti-WNV n'est actuellement disponible sur le marché. Le(s) rôle(s) de la protéine de membrane (M) des Flavivirus est/sont encore peu caractérisé(s). Cette glycoprotéine est ancrée dans la membrane virale et joue un rôle structural important dans les processus de fusion et de maturation des particules virales. De plus, la protéine M a récemment été associée à la pathogénèse induite par les virus de l'encéphalite japonaise et du Zika (de Wispelaere et al., 2016; Yuanet al., 2017), suggérant que cette protéine contient des déterminants viraux essentiels à la virulence. Afin d'étudier les mécanismes sous-jacents, nous avons substitué le résidu isoleucine localisé en position 36de l'ectodomaine de la protéine M par une phénylalanine (M-I36F), et démontré que cette mutation provoque un encombrement allostérique qui affecte directement la structure de la protéine M.L'introduction d'une seconde mutation (substitution de l'alanine en position 43 par une glycine, résidu ne possédant pas de chaine latérale) dans la même protéine nous a permis de stabiliser la mutation MI36F. Si la mutation M-I36F seule ou associée à la mutation M-A43G n'affecte pas les étapes précoces (entrée,traduction, réplication) du cycle viral, elle est cependant à l'origine d'une modification de la morphologie des particules virales chez l'hôte mammifère. De plus, notre étude suggère que la sécrétion des particules de WNV néo-formées hors du réticulum endoplasmique, une étape encore peu caractérisée du cycle viral, dépend directement de leur morphologie. Enfin, cette étude nous a permis de mettre au point un modèle d'atténuation du WNV rationnellement dessiné, qui a été testé in vivo dans un modèle murin décrit d'encéphalite induite par le WNV. La protection complète induite par le virus double mutant, que nous observons lors d'une épreuve létale avec le virus sauvage, fait de ce virus mutant un potentiel candidat vaccin. Cette étude fait l'objet d'un dépôt de brevet.