Flexibilité au sein de la nucléoprotéine et de la phosphoprotéine des Paramyxovirus : prédiction, caractérisation expérimentale et repliement induit.

Flexibility within paramyxovirus nucleoprotein and phosphoprotein : prediction, experimental assessment and folding coupled to binding

• Auteur / Autrice : Johnny Habchi
• Direction : Sonia Longhi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie : Biochimie structurale
• Date : Soutenance le 23/03/2012
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : James N. Sturgis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sonia Longhi, James N. Sturgis, Marc Jamin, Elisar Barbar, Brigitte Gontero-Meunier, Malene Jensen, Jean-marie Bourhis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Jamin, Elisar Barbar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virus de la rougeole

Virus Nipah

Protéines phosphatases

Infections à paramyxoviridés

Mots clés libres

Paramyxovirus

Désordre structural

Nucléoprotéine

Phosphoprotéine

Repliement induit

Nipah

Hendra

Rougeole

Paramyxoviruses

Structural disorder

Nucleoprotein

Phosphoprotein

Induced folding

Nipah

Hendra

Measles

Résumé

Les virus Nipah (NiV) et Hendra (HeV) appartiennent au genre Henipavirus au sein de la famille des Paramyxoviridae. Cette famille comporte de nombreux pathogènes tel que le virus de la rougeole (MeV). Les paramyxovirus possèdent un génome de type ARN simple brin encapsidé par la nucléoprotéine (N) au sein d'une nucléocapside hélicoïdale. N interagit avec la phosphoprotéine (P) et cette dernière recrute la polymérase (L) qui assure la transcription et la réplication du génome viral. L'objectif de mon projet de thèse était de caractériser les protéines N et P ainsi que les interactions qui existent entre elles chez les trois virus, NiV, HeV et MeV. A la différence du MeV, qui a été intensivement étudié au cours des dernières années, les données moléculaires et structurales sur les Henipavirus étaient très limitées. A l'aide d'analyses computationnelles, nous avons pu déchiffrer l'organisation modulaire de N et de P, et nous avons montré que les régions, C-terminale de N (NTAIL) et N-terminale de P (PNT), sont prédites comme intrinsèquement désordonnées (RIDs). Les RIDs sont des régions fonctionnelles dépourvues de structures secondaires et tertiaires stables dans des conditions physiologiques. En utilisant des approches biochimiques et biophysiques, nous avons confirmé que NTAIL et PNT sont désordonnées. Elles conservent toutefois des structures secondaires transitoires qui pourraient correspondre à des éléments de reconnaissance moléculaire (ou MoREs) impliqués dans de transitions structurales en présence d'un partenaire.

The Paramyxoviridae family includes many important human and animal pathogens, such as measles virus (MeV), a morbillivirus, and the emerging Nipah (NiV) and Hendra (HeV) viruses, members of the Henipavirus genus. Paramyxoviruses possess a negative-strand RNA genome that is encapsidated by the nucleoprotein (N) into a helical nucleocapsid. N interacts with the phosphoprotein (P), and this latter recruits the polymerase that ensures genome replication and transcription. My PhD project has mainly focused on the characterization of the N and P proteins and on the interactions between these two proteins from the three cognate viruses, namely NiV, HeV and MeV. While MeV has been extensively studied through the past years, structural and molecular information on Henipavirus N and P proteins were rather scarce. Using computational analyses, we deciphered the modular organization of Henipavirus N and P. Intrinsically disordered regions (IDRs) were predicted within these proteins, notably at the C-terminus of N (referred to as NTAIL), and at the N-terminus of P (referred to as PNT). IDRs are functional despite they lack of a well-defined 3-D structure under physiological conditions. Biochemical and biophysical approaches pointed out a mostly disordered state for both NTAIL and PNT, although they were shown to contain short-order prone segments (i.e. molecular recognition elements, MoREs). These latter are involved in partner recognition and in disorder-to-order transitions. The C-terminal domains of the P proteins (referred to as PXD) were found to bind to NTAIL and to induce an α-helical transition thereof.