Assemblage et maturation de la capside du bactériophage T5 : analyse des processus d’expansion et de décoration

Assembly and maturation of the bacteriophage T5 capsid : analysis of the expansion and decoration processes

• Auteur / Autrice : Olivier Preux
• Direction : Pascale Boulanger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Structure, fonction et ingénierie des protéines
• Date : Soutenance le 17/01/2013
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire (Orsay, Essonne) - Institut de biochimie et biophysique moléculaire et cellulaire
• Jury : Président / Présidente : Herman Van Tilbeurgh
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascale Boulanger, Herman Van Tilbeurgh, Guy Schoehn, Frank Gabel, Laurent Debarbieux, Paulo Tavares, Dominique Durand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guy Schoehn, Frank Gabel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayons X -- Diffusion centrale

Protéines virales

Mots clés libres

Bactériophage,

Capside virale

Expansion,

Protéine de décoration

SAXS

Bacteriophage,

Virus capsid

Expansion,

Decoration protein

SAXS

Résumé

Le bactériophage T5 est un virus infectant E. Coli. L’assemblage et la maturation de sa capsidecomportent plusieurs étapes critiques pour la formation des virions lors du cycle infectieux.Parmi ces étapes, j’ai étudié les processus d’expansion et de décoration de la capside de T5.L’expansion implique d’importantes réorganisations conformationnelles des 775 sous-unités de laprotéine pb8 composant la capside, conduisant au doublement du volume de la capside qui peutalors contenir le génome du phage. J’ai déterminé des conditions physico-chimiques permettantd’induire l’expansion de la capside in vitro, puis j’ai effectué des expériences de SAXS résoluesdans le temps montrant que l’expansion est un processus hautement coopératif, qui conduit, en uneétape, à un état final remarquablement stable. D’autre part, j’ai réalisé une étude fonctionnelle de laprotéine de décoration pb10, montrant que sa fixation est un marqueur de l’expansion. Enfin l'étudestructurale de pb10 menée par SAXS a permis de déterminer un modèle à basse résolution de sonenveloppe moléculaire.

Bacteriophage T5 is a virus infecting E. Coli. Its capsid assembly and maturation include severalcritical steps leading to the formation of new virions during the infectious cycle.During my thesis I focused on the expansion and decoration of T5 capsid. Expansion consists inlarge conformationnal reorganizations of the 775 capsid protein subunits, yielding a two-foldincrease of the capsid volume and allowing it to accomodate the full-length genome. I haveascertained physicochemical conditions that trigger in vitro expansion of the capsid, and using atime-resolved SAXS study, I showed that expansion is a higly cooperative two-state process leadingto a remarkably stable final state. I have also carried out a functional study of the decoration proteinpb10, showing that it only binds to expanded proheads. Finally, a low resolution model of pb10 wasdetermined by SAXS.