Comment le coronavirus HKU1 s’introduit dans nos cellules – .

Comment le coronavirus HKU1 s’introduit dans nos cellules – .
Comment le coronavirus HKU1 s’introduit dans nos cellules – .

Par quels mécanismes exacts les coronavirus nous infectent-ils ? Plus de quatre ans après l’apparition chez l’homme du tristement célèbre SARS-CoV-2, de nombreux scientifiques travaillent encore sur la question. À ce jour, il est généralement admis que nous pouvons être infectés par sept coronavirus différents. Certains peuvent provoquer une pneumonie ou des effets graves sur la santé, comme le SARS-CoV-2 – à l’origine du Covid-19, mais aussi le MERS-CoV ou le SARS-CoV-1. D’autres, comme le virus HKU1, provoquent des maladies plus bénignes comme le rhume.

Structure moléculaire pour mieux comprendre l’infection HKU1

Concernant ce dernier virus, si une étape importante avait été franchie il y a quelques mois avec l’identification de TMPRSS2 comme molécule réceptrice permettant à HKU1 de se fixer sur nos cellules, les mécanismes précis de l’infection restaient à découvrir. Dans une étude coordonnée par des scientifiques de l’Institut Pasteur, Les différentes étapes permettant à HKU1 d’entrer dans nos cellules ont été dévoilées. Pour cela, « nous avons obtenu une structure 3D, à l’échelle atomique, du complexe formé entre TMPRSS2 et la partie de la pointe de HKU1 se liant au récepteur. Nous avons ainsi pu décrire les zones de contact des deux protéines et les changements de conformation de ces protéines qui permettent au virus d’entrer dans la cellule cible », explique Félix Rey, responsable de l’unité de Virologie structurale et co-dernier auteur de l’étude. « Nous avons ainsi pu démontrer que les mécanismes d’entrée cellulaire sont différents pour HKU1 et pour d’autres coronavirus, comme le SARS-CoV-2. »

Structure tridimensionnelle du complexe moléculaire entre le récepteur cellulaire TMPRSS2 (en rose) et le domaine de liaison au récepteur de la protéine Spike du coronavirus HKU1 (en bleu) © Institut Pasteur/Ignacio Fernandez

Les espèces animales porteuses du virus restent à découvrir

Si la connaissance précise de la structure du complexe moléculaire permet de mieux comprendre le processus d’infection, elle apporte aussi d’autres informations. Elle permet d’identifier les parties critiques du récepteur cellulaire TMPRSS2… et de voir si elles sont aussi présentes chez d’autres espèces animales. Les scientifiques ont comparé les séquences des équivalents de TMPRSS2 chez plus de 200 espèces de mammifères. Ils ont ainsi pu identifier, à deux positions spécifiques du récepteur cellulaire humain, deux acides aminés essentiels à l’infection par HKU1 et qui ne sont pas présents chez d’autres animaux. Selon Olivier Schwartz, responsable de l’unité Virus et immunité et co-dernier auteur de l’étude, « le macaque, le porc, la souris, le furet ou le hamster, entre autres, ne sont donc probablement pas des réservoirs animaux de ce virus ». Autrement dit, concernant l’origine animale de HKU1, l’enquête est toujours en cours.

Des anticorps pour prévenir l’infection

Si les investigations sur l’origine du virus doivent se poursuivre, ces travaux ont aussi ouvert la voie à des outils thérapeutiques, préventifs ou diagnostiques. Les scientifiques ont notamment réussi à produire un mini-anticorps – ou nanobody (nAb) – contre TMPRSS2. La structure du complexe nAb/TMPRSS2 révèle que cet anticorps se fixe sur le récepteur cellulaire au même endroit que la pointe HKU1. Le nanobody, « en prenant la place » de HKU1 sur le récepteur cellulaire, empêche le virus de se fixer à la cellule et l’infection est bloquée. Une première piste préventive à développer. Enfin, si TMPRSS2 est le point d’ancrage cellulaire de HKU1, c’est aussi une enzyme présente dans plusieurs processus physiologiques. Ces mini-anticorps contre TMPRSS2 pourraient donc représenter à terme un outil d’aide thérapeutique ou diagnostique de choix dans le cadre de diverses pathologies.


Ces travaux ont été lancés et financés par l’Institut Pasteur début 2020 en réponse à la pandémie de Covid-19. Plusieurs projets de recherche liés au SARS-CoV-2 et à d’autres coronavirus sont toujours en cours.


Base structurelle de l’activation et de la reconnaissance du zymogène TMPRSS2 par le coronavirus saisonnier HKU1, Cellule3 juillet 2024

Ignacio Fernández1,8Nell Saunders2,8Stéphane Duquerroy1,3William H. Bolland2Atousa Arbabien1Édouard Baquero4Catherine Blanc5Pierre Lafaye6Ahmed Haouz7Julian Buchrieser2Olivier Schwartz2,*Félix A. Rey1,9,*

1 Institut Pasteur, Université Paris Cité, CNRS UMR 3569, Unité de Virologie Structurale, 75015, Paris, France.

2 Pasteur Institute, University of Paris Cité, CNRS UMR 3569, Virus & Immunity Unit, 75015, Paris, France and Vaccine Research Institute, Créteil, France

3 Université Paris-Saclay, Faculté des Sciences, Orsay, France.

4 Pasteur Institute, University of Paris Cité, INSERM U1222, Nanoimaging core, 75015, Paris, France.

5 Institut Pasteur, Université Paris Cité, Laboratoire Commun Pasteur-TheraVectys, Paris, France

6 Pasteur Institute, Paris Cité University, CNRS UMR 3528, Antibody Engineering Facility-C2RT, 75015, Paris, France.

7 Pasteur Institute, Paris Cité University, CNRS UMR 3528, Crystalogenesis Facility-C2RT, 75015, Paris, France.

8Contribution égale

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