Interactions moléculaires des ribonucléoprotéines des virus influenza de type A avec la cellule hôte

Molecular interactions of Influenza A virus ribonucleoproteins with the host cell

• Auteur / Autrice : Dorothée Moisy
• Direction : Marie-Anne Naffakh
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie et virologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relations hôte-virus

ARN polymérases

Nucléoprotéines

Influenzavirus A

Résumé

Le génome des virus influenza de type A est constitué de huit segments d'ARN simple-brin de polarité négative. Chaque segment est encapsidé par des nucléoprotéines (NP) et associé aux trois sous-unités de la polymérase virale (PB1, PB2, PA) pour former une ribonucléoprotéine virale (RNP). Les RNP effectuent la transcription/réplication du génome viral dans le noyau de la cellule infectée, en étroite association avec la machinerie cellulaire. Les interactions des RNP avec la cellule hôte sont déterminantes pour la virulence et le spectre d'hôte des virus influenza, mais restent peu caractérisées. Un criblage par phage-display a identifié les protéines HMGB (High Mobility Group Box) comme des candidats interacteurs des RNP. HMGB1 et HMGB2 lient NP in vitro et en cellules. HMGB1, mais non HMGB2, facilite la multiplication virale et augmente l'activité de la polymérase virale. Un système de suivi en temps réel des RNP, par détection de fluorescence, en contexte d'infection virale quasi-naturelle, a été mis au point et a permis de montrer que les filaments d'actine sont impliqués dans le transport cytoplasmique des RNP. Son potentiel pour le criblage à haut-débit de composés chimiques ou de si-ARN a également été évalué. Enfin, nous avons montré que la protéine PA et le domaine C-terminal de PB2 du virus pandémique A(H1N1)pdm09 sont porteurs de mutations d'adaptation à l'homme. De manière inattendue, les mutations portées par le domaine Nterminal de PA n'augmentent l'activité de la polymérase qu'en présence du domaine C-terminal de la protéine PB2 homologue, suggérant une interdépendance fonctionnelle des protéines PA et PB2 du virus H1N1pdm09.

The genome of influenza A viruses consists of eight molecules of single-stranded RNA of negative polarity, present in the virions as ribonucleoproteins (RNPs). Each viral RNA is encapsidated by nucleoproteins (NP) and associated with the three subunits of the viral polymerase (PB1, PB2, PA). RNPs are responsible for the transcription/replication of the viral genome in the nucleus of the infected cell, and rely on host cell machinery. Interactions of RNPs with the host cell play an important role in viral polymerase activity, and in the virulence and host range of influenza viruses. However, they remain poorly understood. First, a phage-display screen identified (HMGB) proteins as possibly RNPs-interacting host proteins. HMGB1 and HMGB2 bind directly NP in the absence of viral RNA and the HMG box A domain is sufficient to bind NP. We show that HMGB1 associates with the viral NP in the nuclei of infected cells, promotes viral growth, and enhances the activity of the viral polymerase. Then, we developped a system which enable the live-cell imaging of RNPs during a quasi-wild-type infection. Using this tool, we showed that both microtubules and actin filaments are involved in cytoplasmic RNPs trafficking. We also evaluated its potential for the high-throughput screening of siRNAs or chemical compounds. Finally, we identified adaptative mutations to human on the PA protein and the PB2 C-terminus domain of the pandemic virus A(H1N1)pdm09. Surprinsingly, the N-terminus PA mutations increased viral polymerase activity excusively in the presence of homologous PB2 C-terminus domain. These results suggest a fuctional interplay between the H1N1pdm09 virus PA dans PB2 proteins.