Etude des protéines essentielles à l’étape d’encapsidation du cytomégalovirus humain en vue du développement de nouvelles cibles thérapeutiques

Study of the proteins essential to the packaging step of human cytomegalovirus to develop new therapeutic targets

• Auteur / Autrice : Claire Gourin
• Direction : Sébastien Hantz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Chimie Santé mention Immunologie, oncologie, inflammation, infectiologie
• Date : Soutenance le 05/09/2025
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ω-LIM-Biologie-Chimie-Santé (Limoges ; 2022-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Anti-infectieux : supports moléculaires des résistances et innovations thérapeutiques (Limoges)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Alain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Morand, Catherine Gaudy-Graffin, Émilie Frobert, Jean-Christophe Meunier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Morand, Catherine Gaudy-Graffin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thérapie moléculaire ciblée

Cytomégalovirus

Létermovir

Mots clés libres

Complexe terminase

Létermovir

Cytomégalovirus

Cibles thérapeutiques

Mutations de résistance

Encapsidation

Terminase complex

Letermovir

Cytomegalovirus

Therapeutic targets

Resistance mutations

DNA packaging

Résumé

Le cytomégalovirus humain (CMVH) est un problème majeur de santé publique responsable d’infections sévères chez les patients immunodéprimés et d’infections congénitales. Les traitements antiviraux ciblant la polymérase virale pUL54 présentent des toxicités et induisent l’émergence de mutations de résistance limitant leur utilisation. Le létermovir (LTV), antiviral moins toxique et plus spécifique, cible le complexe terminase (pUL56-pUL89-pUL51). Cependant, des mutations conférant une résistance ont déjà été identifiées et les mécanismes moléculaires précis de son action restent à élucider. Par ailleurs, l’étape d’encapsidation nécessite la présence d’autres protéines : pUL52, pUL77, pUL93 et pUL104. Cette thèse vise donc à mieux définir les protéines impliquées dans cette étape pour définir des cibles potentielles pour de futurs traitements. Elle se divise en trois grand chapitres : (i) l’étude de la structure-fonction de pUL77 et pUL93 qui a permis de mettre en évidence des domaines fonctionnels dans ces protéines et de démontrer qu’elles n’interagissent pas avec le LTV bien qu’elles soient liées au mécanisme d’encapsidation. L’analyse du polymorphisme de pUL93 sous traitement par maribavir a permis de mettre en évidence de nouvelles mutations. (ii) L’étude de domaines (pUL56 514EVNVRKRAY522 et 757YLLLYRHL764) indispensables à la bonne conformation du complexe terminase par le maintien d’interactions, à l’aide la technologie NanoBiT® PPI. Cette stratégie a également permis de mettre en évidence que le LTV n’agissait pas par inhibition de l’interaction des terminases. De plus, les mutations de résistance au LTV seraient responsables d’une variation des niveaux d’interactions. (iii) L’étude de pUL104 qui a permis d’écarter cette protéine du mécanisme de résistance au LTV et de définir des domaines de type NLS, leucine-zipper et, d’interaction nécessaires à la replication virale. Ainsi, cette thèse a permis de mettre en évidence de nouveaux domaines nécessaires à la réplication virale et de les caractériser en tant que cibles potentielles pour de nouveaux traitements anti-herpétiques. Cette thèse a également permis de mieux comprendre le mécanisme d’action du LTV.

Human cytomegalovirus (HCMV) is a major public health problem, responsible for severe infections in immunocompromised patients and congenital infections. Antiviral treatments targeting the viral polymerase pUL54 have toxicities and induce the emergence of resistance mutations, limiting their use. Letermovir (LTV), a less toxic and more specific antiviral, targets the terminase complex (pUL56-pUL89-pUL51). However, mutations conferring resistance have already been identified, and the precise molecular mechanisms of its action remain to be elucidated. In addition, the encapsidation step requires the presence of other proteins: pUL52, pUL77, pUL93 and pUL104. This thesis therefore aims to better define the proteins involved in this step, in order to define potential targets for future treatments. It is divided into three main chapters: (i) the structure-function study of pUL77 and pUL93, which highlighted functional domains in these proteins and demonstrated that they do not interact with LTV, although they are linked to the encapsidation mechanism. Analysis of the polymorphism of pUL93 under maribavir treatment revealed new mutations. (ii) The study of domains (pUL56 514EVNVRKRAY522 and 757YLLLYRHL764) essential for the correct conformation of the terminase complex by maintaining interactions, using NanoBiT® PPI technology. This strategy also revealed that LTV does not act by inhibiting interaction with terminase. Moreover, LTV resistance mutations would be responsible for a variation in interaction levels. (iii) The study of pUL104, which ruled out this protein as a mechanism of LTV resistance and defined the NLS, leucine-loop and interaction domains required for viral replication. In this way, the thesis highlighted new domains required for viral replication and characterized them as potential targets for new anti-herpetic treatments. The thesis also led to a better understanding of the mechanism of action of LTV.