Etude structurale et fonctionnelle du complexe polymérase du métapneumovirus humain (hMPV), cible pour le développement d'antiviraux

Structural and functional study of the polymerase complex of human metapneumovirus (hMPV), a target for the development of antivirals

• Auteur / Autrice : Hortense Decool
• Direction : Jean François Eléouët
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 20/01/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et Dynamique des Systèmes Vivants
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Virologie et immunologie moléculaire (VIM)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Alessia Zamborlini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sonia Longhi, Bruno Coutard, Anne Goffard, Jean-Marie Bourhis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sonia Longhi, Bruno Coutard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Metapneumovirus

Nucléoprotéines

Antiviraux

Bronchiolite

Mots clés libres

Métapneumovirus humain

Bronchiolite

Complexe polymérase

Antiviraux

Human metapenumovirus

Bronchiolitis

Polymerase complex

Antivirals

Résumé

Le virus respiratoire syncytial (VRS) et le métapneumovirus humain (hMPV), appartenant à la famille des Pneumoviridae, sont les principaux agents responsables de bronchiolites chez les jeunes enfants. En l’absence de vaccin et de traitement spécifique efficace contre ces infections, le développement de nouvelles stratégies antivirales reste nécessaire. Mon projet de thèse porte sur l’étude fonctionnelle et structurale du complexe polymérase du hMPV. Ce complexe est formé de l’ARN-polymérase ARN dépendante L, de la phosphoprotéine P (cofacteur de la L), de la nucléoprotéine N, et de la protéine M2-1. La nucléoprotéine N, responsable de l’encapsidation du génome viral, existe sous deux formes : une forme libre d’ARN notée N0, et la forme associée à l’ARN génomique et antigénomique notée NC. Au cours du cycle viral, l’ensemble de ces protéines sont retrouvées concentrées au sein d’inclusion cytoplasmiques (ou inclusion bodies, IBs), sites de réplication et transcription du génome viral. Dans ce contexte, mes travaux de thèse ont consisté à i/ Mettre au point un test fonctionnel (minigénome) permettant de tester l’activité de composés antiviraux (développé par la société Janssen®) sur la polymérase L du hMPV, ainsi que sur des mutants d’échappements de cette protéine aux composés, ii/ Caractériser l’interaction NC – P de hMPV, cible d’intérêt pour le développement d’antiviraux, et iii/ Etudier l’interaction entre P et M2-1 afin de mieux caractériser le rôle de M2-1 au cours du cycle viral de hMPV.

Respiratory syncytial virus (RSV) and human metapneumovirus (hMPV), belonging to the Pneumoviridae family, are the main agents causing bronchiolitis in young children. In the absence of a vaccine and of specific effective treatment against these infections, the development of new antiviral strategies remains necessary. My thesis project focuses on the functional and structural study of the polymerase complex of human metapneumovirus (hMPV). This complex consists of the RNA-dependent RNA polymerase L, phosphoprotein P (cofactor of L), nucleoprotein N and the M2-1 protein. The N-nucleoprotein, responsible for the packaging of the viral genome, exists in two forms: a free form of RNA noted N0, and the form associated with genomic and antigenomic RNA noted NC.During the viral cycle, all of these proteins are found concentrated in cytoplasmic inclusion bodies (IBs), the site of replication and transcription of the viral genome. The development of a functional assay (minigenome) allowed me to test the activity of antiviral compounds (developed by Janssen®) on hMPV polymerase L, as well as on escape mutants of this protein to compounds. The NC - P interaction of hMPV, described as a target of interest for the development of antivirals in RSV, was also characterised. Finally, the P domain involved in the M2-1 - P interaction was described, opening the way to new hypotheses on the role of M2-1 in the viral cycle of hMPV.