Dans un article publié dans Plos Biologieles scientifiques montrent que la liaison d’une protéine de rétrovirus, appelée Gag, qui joue un rôle central dans la formation des particules virales, est nécessaire mais pas suffisante pour permettre une incorporation efficace de l’ARN génomique.
Cellules T infectées par le virus de l’immunodéficience humaine (jaune-vert) au microscope électronique à balayage.
Crédit : NIAID
La protéine Gag est essentielle à l’assemblage des particules rétrovirales…
La protéine Gag joue un rôle central dans l’assemblage des rétrovirus.
D’une part, il constitue le précurseur des protéines structurales des particules virales : environ 2 000 copies de Gag s’assemblent pour former des particules rétrovirales immatures ; après le bourgeonnement, les molécules Gag sont clivées et les produits de maturation forment la matrice, la capside et la nucléocapside des particules virales matures infectieuses.
D’autre part, Gag sélectionne l’ARN génomique parmi la multitude d’espèces d’ARN cellulaires ou viraux présents dans le cytoplasme des cellules infectées, en vue de son packaging. Pour ce faire, Gag se lie à une région de l’ARN génomique, selon le rétrovirus, longue d’environ 100 à 300 nucléotides qui contient des signaux d’empaquetage et est donc appelée Psi (Signal d’emballage). Le Psi se caractérise, parmiensemble rétrovirus, par l’existence d’appariements à longue portée (LRI : Long Range Interactions) qui maintiennent la structure globale de Psi.
… mais son attachement au génome n’est pas suffisant pour permettre son encapsidation
S’il était bien établi que le lien entre Gag et Psi est nécessaire à l’empaquetage sélectif du génome des rétrovirus, on ne savait pas s’il suffisait à le promouvoir, et le rôle joué par les interactions à longue distance dans ce processus était mal compris. Pour répondre à ces questions, les scientifiques ont utilisé le virus des tumeurs mammaires murines (MMTV) comme modèle.
Ils ont identifié des mutations dans une nouvelle interaction à longue portée qui réduisent l’encapsidation de l’ARN génomique sans affecter l’affinité de Gag pour Psidémontrant ainsi que la liaison de Gag au Psi est nécessaire mais pas suffisante pour une incorporation efficace de l’ARN génomique dans les rétrovirus.
Ces mutations affectent l’organisation structurelle globale de Psi sans toutefois modifier la structure locale des sites primaires de liaison Gag précédemment identifiés chez le virus sauvage par les mêmes scientifiques. Malgré cela, ils induisent la liaison de Gag à d’autres régions de Psi dans les virus mutés.
Tous les résultats suggèrent que la structure tridimensionnelle du complexe formé entre Gag et Psi régule l’assemblage de particules virales autour de l’ARN génomique, évitant ainsi l’incorporation d’autres ARN viraux et cellulaires qui se lient à Gag avec une grande affinité.
Les signaux d’empaquetage d’ARN génomique MMTV contiennent une interaction à longue portée (LRI) identifiée dans cette étude (partie supérieure de la figure). Dans le virus sauvage, les protéines Gag (ovales verts) se lient aux sites PBS et ssPurine, ce qui conduit à l’empaquetage de l’ARN génomique. Les mutations qui détruisent l’interaction à longue distance (partie inférieure de la figure) induisent la liaison de Gag à d’autres sites, sans perte d’affinité. Cette fixation ne permet cependant pas l’incorporation de l’ARN génomique dans les particules virales.
Références :
L’empaquetage de l’ARN MMTV nécessite une interaction étendue à longue portée pour une liaison Gag productive aux signaux d’empaquetage.
Suresha G. Prabhu, Vineeta N. Pillai, Lizna Mohamed Ali, Valérie Vivet-Boudou, Akhil Chameettachal, Serena Bernacchi, Farah Mustafa, Roland Marquet, Tahir A. Rizvi. Publié : 3 octobre 2024. Plos Biologie. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002827
