Le virus de l'hépatite E, caractérisation de ses usines virales et de sa réplicase

Hepatitis E virus, characterization of its viral factories and its replicase

• Auteur / Autrice : Cyrine Bentaleb
• Direction : Laurence Cocquerel, Cécile-Marie Aliouat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 24/01/2022
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Center for Infection and Immunity of Lille - Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204
• Jury : Président / Présidente : Anne Tailleux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Annette Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuelle Blanchard-Laumonnier, Stéphane Bressanelli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réplication virale

Épitopes

Protéines de capside

Anticorps monoclonaux

Virus de l'hépatite E

Virus -- Reproduction (biologie)

Protéines virales

Anticorps monoclonaux

Virus de l'hépatite E

Mots clés libres

Virus de l'hépatite E

Protéines ORF1 et ORF2

Usines virales

Compartiment endosomal de recyclage

Hepatitis E virus

ORF1 and ORF2 proteins

Viral factories

Endosomal recycling compartment

Résumé

Le virus de l’hépatite E (HEV) représente la première cause d’hépatite aiguë dans le monde. Certainsaspects fondamentaux de son cycle infectieux ont été dévoilés ces dernières années grâce audéveloppement d’outils d’étude. Notamment, au laboratoire, nous avons mis en place un systèmeefficace de culture cellulaire du HEV.La première partie de mon travail de thèse a consisté à caractériser les usines virales du HEV enutilisant des anticorps monoclonaux dirigés contre la protéine de capside ORF2, générés par notrelaboratoire. La caractérisation de ces anticorps a montré leur fonctionnalité dans différentesapproches expérimentales. De manière importante, ces anticorps anti-ORF2 ont permis de visualiserpour la première fois en microscopie électronique et confocale des structures induites spécifiquementpar le HEV. C’est ainsi que nous avons pu identifier un site cellulaire enrichi en membranes cellulaireset en protéines virales, qui est probablement impliqué dans l’acquisition de l’enveloppe autour desparticules virales HEV néosynthétisées. Ces résultats ont été validés par des études fonctionnelles enutilisant l’interférence par l’ARN. Nos analyses ont ainsi montré qu’une infection par le HEVs’accompagne d’un détournement du compartiment endosomal de recyclage (ERC) de la cellule hôte.L'ERC servirait d’usine virale pour le HEV.Dans la deuxième partie de mon travail de thèse, nous avons caractérisé la réplicase ORF1 du HEV pardifférentes approches, et cherché à définir si celle-ci subissait une maturation dans la cellule hôte.Pour cela, du fait de l’absence d’anticorps permettant de détecter la réplicase dans les systèmesréplicatifs, nous avons inséré différents épitopes dans l’ORF1. L’impact de l’insertion d’épitopes surl’efficacité de réplication a été mesuré et les constructions pour lesquelles la réplication n’était pasaffectée ont été sélectionnées. C’est ainsi que nous avons pu détecter l’ORF1, suivre son expressionau cours du temps, sa maturation et ceci dans trois systèmes d’expression différents : un systèmeinfectieux, un système de réplicon (unité autonome de réplication) et un système d’expressionhétérologue. De même, la localisation subcellulaire de l’ORF1 a été caractérisée en détails en utilisantdifférentes approches expérimentales. Au cours de ce projet, une nouvelle technologie appeléeRNAscope permettant d’étudier la distribution des ARN génomiques et sous-génomiques du HEV a étémise en place. En utilisant des approches de microscopie électronique, nous avons également cherchéà définir si, comme d’autres virus à ARN, le HEV induisait des remaniements membranaires dans lacellule infectée.En conclusion, mes travaux de thèse ont apporté de nombreuses connaissances nouvelles sur laréplicase virale et les interactions du HEV avec la cellule hôte.

Hepatitis E virus (HEV) is the leading cause of acute hepatitis in the world. Some fundamental aspectsof its lifecycle have been revealed in recent years thanks to the development of study tools. Inparticular, in the laboratory, we have set up an efficient cell culture system for HEV.The first part of my thesis work consisted in characterizing the HEV viral factories using monoclonalantibodies directed against the ORF2 capsid protein, generated by our laboratory. The characterizationof these antibodies showed their functionality in different experimental approaches. Importantly,these anti-ORF2 antibodies allowed to visualize, for the first time, in electron and confocal microscopy,structures specifically induced by HEV. Thus, we were able to identify a cellular site enriched in cellmembranes and viral proteins, which is probably involved in the acquisition of the envelope aroundthe neosynthesized HEV viral particles. These results were validated by functional studies using RNAinterference. Our analyses showed that HEV infection is accompanied by a hijacking of the endosomalrecycling compartment (ERC) of the host cell. The ERC would serve as a viral factory for HEV.In the second part of my thesis, we characterized the HEV ORF1 replicase by different approaches, andtried to define whether it underwent maturation in the host cell. For this purpose, due to the absenceof antibodies allowing the detection of the replicase in replicative systems, we inserted differentepitopes in the ORF1. The impact of epitope insertion on replication efficiency was measured and theconstructs for which replication was not affected were selected. Thus, we were able to detect ORF1,follow its expression over time, and its maturation in three different expression systems: an infectioussystem, a replicon system (autonomous replication unit) and a heterologous expression system. Also,the subcellular localization of ORF1 was characterized in detail using different experimentalapproaches. During this project, a new technology called RNAscope to study the distribution of HEVgenomic and subgenomic RNAs was developed. Using electron microscopy approaches, we also soughtto define whether, like other RNA viruses, HEV induced membrane remodeling in the infected cell.In conclusion, my thesis work has provided many new insights into viral replicase and HEV interactionswith the host cell.