CNRS - AIX MARSEILLE UNIV : UMR7257

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Projets de l’Equipe Longhi

Partenariat moléculaire du domaine C-terminal NTAIL intrinsèquement désordonné du virus de la Rougeole

Responsables Sonia LONGHI

 Evaluation de l’impact fonctionnel de l’interaction NTAIL-PXD du virus de la rougeole in vivo

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Figure 5
(A) Organisation structurale de la protéine N montrant qu’elle consiste en un domaine N-terminal structuré, NCORE, et un domaine C-terminal intrinsèquement désordonné, NTAIL. Les trois régions de NTAIL (Box-1, 2 et 3) conservées au sein des Morbillivirus (avec la Box-2 se liant à PXD) sont montrées. Sont également montrées les substitutions amino acidiques qui ont été introduites au sein de la Box-2 et étudiées d’un point de vue de l’impact structural et fonctionnel sur la liaison à PXD. L’α-MoRE et le site de liaison à PXD sont indiqués, ainsi que la région qui adopte une conformation α–helicale dans le complexe NTAIL-PXD (résidus 486-502). (B) Vue latérale et frontale (C) de la structure de PXD en complexe avec les résidus 486-504 de NTAIL. Les chaînes latérales des résidus qui ont été remplacés sont montrées, de manière à illustrer leur orientation par rapport à PXD.

Personnes impliquées : J. Habchi (Doctorant)

La protéine P du MeV recrute la polymérase sur la matrice nucléocapsidique pour la transcription et la réplication du génome. La liaison de P à la nucléocapside repose sur l’interaction entre le domaine X de P et une région conservée (Box2, aa 489-506) du domaine C-terminal de la nucléoprotéine (NTAIL). La liaison de PXD induit le repliement α-hélical de NTAIL. Il a été proposé que le repliement de NTAIL stabiliserait le complexe polymérase-nucléocapside. Il a été également proposé que des cycles d’association et de dissociation entre le complexe polymérase et la nucléocapside seraient nécessaires afin de permettre la transcription et la réplication. Dans une étude récente réalisée en collaboration avec les groupes de M. Oglesbee (Ohio State University) et de D. Gerlier (Lab. Virologie Humaine, Lyon), nous avons évalué les relations entre repliement induit de NTAIL, affinité du couple NTAIL/PXD et activité de la polymérase virale. Pour cela nous avons dessiné des substitutions amino acidiques censées abroger la capacité de NTAIL à subir un repliement α-hélical, et nous les avons introduites au sein de la Box2 de NTAIL (Figure 5). De manière très surprenante, l’activité polymérase dans des essais minireplicon est conservée en dépit du fait que l’affinité entre NTAIL et PXD soit réduite 35 fois et malgré une réduction (voire perte) de la capacité de NTAIL à subir un repliement α-hélical en présence de PXD. Des virus mutants, possédant ces mutations au sein de la Box2, ont été construits par génétique inverse. Tous les virus mutants ont pu être "rescués" et se sont avérés viables. La vitesse d’élongation de leur transcriptase reste dans une fourchette d’environ 1,7 fois celle déterminée pour le virus sauvage. Les substitutions amino acidiques au sein de la Box2 imposent cependant un coût significatif à l’infectiosité, comme l’indique le fait qu’une quantité accrue de génome input soit nécessaire pour obtenir la même infectiosité que le virus parental. Cette réduction dans l’infectiosité n’est pas attribuable à des changements dans la composition protéique du virion ni à la production de particules interférantes défectueuses. Les résultats que nous avons obtenus indiquent que l’activité polymérase du MeV, mais pas l’infectiosité, tolère des substitutions amino acidiques dans la région de NTAIL impliquée dans l’interaction avec PXD. La pression sélective pour la conservation de la Box2 reflète probablement un rôle de cette dernière dans la fidélité de fonctions polymérase ou dans l’assemblage de particules virales. Dans l’ensemble, ces études fournissent une nouvelle perspective pour l’étude de l’activité de la polymérase virale et sa modulation par des facteurs viraux ou cellulaires. En particulier, le modèle actuellement accepté, selon lequel l’interaction NTAIL-PXD doit être relativement faible pour permettre à la polymérase d’avancer sur la matrice nucléocapsidique, nécessite d’être re-évalué de manière critique.

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