Relations structure-infectivité chez la protéine prion HET-s de Podospora anserina

Structure-function relationship in the HET-s prion protein of Podospora anserina

• Auteur / Autrice : Laura Benkemoun
• Direction : Sven Saupe
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales. Génétique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fusarium

Amyloïde

Prions (virologie)

Podospora

Résumé

Les prions sont des agents infectieux non conventionnels responsables des encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST). Les prions sont des protéines infectieuses capables d'exister sous deux conformations : une conformation normale et une conformation prion, capable de recruter l'isoforme normale et de la convertir sous forme prion. HET-s est la protéine prion du champignon filamenteux Podospora anserina. L'obtention de la structure 3 D de la forme prion de HET-s en fait un système idéal d'étude des caractéristiques de cette structure en regard de l'infectivité de la protéine. Au cours de ce travail nous avons optimisé puis utilisé des tests d'infectivité afin de faire le lien entre une structure caractérisable in vitro et son infectivité observable in vivo. En modifiant leurs conditions de formation, noous avons produit différents variants structuraux des fibres de HET-s. Parmi eux, nous avons montré que les plus infectieux des amyloides ne sont pas les plus canoniques. Nous avons ensuite caractérisé la structure adaptée in vivo par HET-s au sein de corps d'inclusion bactériens. Au vu de nos résultats nous avons émis l'hypothèse que corps d'inclusion et fibres amyloides présenteraient des structures et des mécanismes de formation apparentés. Enfin, nous avons montré la conservation des mécanismes prions et le passage de la barrière d'espèce par un orthologue d'HET-s : la protéine FgHET-s de Fusarium graminearum. Ces travaux nous conduisent à penser que quelle que soit la séquence primaire des prions en présence, leur interaction n'est possible que si ces séquences offrent un éventail de structures porteuses de déterminants structuraux au moins partiellement communs.

Prions are non conventional infectious agents responsible for transmissible spongiform encephalopathies (TSE). Prions can adopt two conformations : a normal one and a prion one, which is able to recruit the normal conformation and to convert it into the prion one. HET-s is the prion protein of the filamentous fungus Podospora anserina. 3 D structure of the prion form of HET-s makes it an ideal system for studying the relationship between the caracteristics of this structure and the protein infectivity. We optimized and used infectivity tests to study in vivo the infectivity of one structure obtained in vitro. By modifying their agregation conditions, we produced some structural variants of HET-s fibers. We showed that, among them, the most infectious amyloids are not the most typical. Then we caracterized the HET-s structure adopted in vivo in bacterial inclusion bodies. In view of our results we make the hypothesis that inclusion bodies and amyloid fibers present related structure and formation mechanisms. Finally, we showed the conservation of the prion mecanisms and the species barrier crossing of an ortholog of HET-s : the FgHET-s protein of Fusarium graminearum. Our results lead us to think that whatever are the primary sequences of the prions in presence, their interaction is only possible if the sequences allow the protein to adopt structures with at least partially common structural determinants.