Détermination du protéome du virus de la Dermatose Nodulaire Contagieuse Bovine et caractérisation d'antigènes d'intérêt diagnostic.

Determination of cattle Lumpy skin disease andcharacterization of antigens of diagnostic interest.

• Auteur / Autrice : Léo Schlosser-perrin
• Direction : Philippe Holzmuller
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Evolution des systèmes infectieux
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 18/01/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ASTRE - Animal, Santé, Territoires, Risques et Ecosystèmes
• Jury : Président / Présidente : Anne-Nathalie Volkoff
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christelle Camus-bouclainville, Luc Camoin , Stephane Bertagnoli
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christelle Camus-bouclainville, Luc Camoin

Mots clés

Mots clés libres

Biomarqueur

Antigènes

Diagnostique

Protéome

Marque DIVA

Capripoxvirus

Poxviridae

Diagnostic

Antigens

Proteome

DIVA brand

Biomarker

Résumé

Le virus de la Dermatose Nodulaire Contagieuse (DNCV) est l'agent étiologique d'une maladie bovine économiquement importante qui doit être notifiée à l'Organisation mondiale de la santé animale (OIE). Au cours des dernières décennies, la maladie s’est propagée à un rythme alarmant sur le continent africain, au Moyen-Orient, en Europe de l’Est, dans la Fédération de Russie et dans de nombreux pays asiatiques. Bien que plusieurs génomes complets du LDSV aient rendu possibles des analyses génétiques comparatives plus approfondies, les connaissances sur la composition protéique de la particule du DNCV restent insuffisantes. La grande et complexe particule enveloppée du DNCV renferme un génome d'ADN linéaire double brin de 151 kpb, comprenant 156 ORF prédits, ainsi qu'une variété de protéines qui ne sont pas encore identifiées. Dans ce travail de doctorat, les virions matures (MV) du LSD de la souche KSGP-0240 ont été purifiés grâce à un processus d'ultracentrifugation en plusieurs étapes spécialement développé. La composition protéique des virions du DNCV a ensuite été analysée à l’aide d’une approche protéomique sans marquage de type Shotgun, basée sur la chromatographie nano-liquide (LC) et la spectrométrie de masse en tandem. Cette procédure a abouti à l’identification d’un total de 111 protéines du DNCV. Considérant que ce premier protéome des MV s'étendait au-delà des protéines embarquées lors de l’enveloppement, à des protéines contaminates co-purifiées, une méthodologie analytique a été développée et a permis de sélectionner 66 protéines virales comme candidates à l’enveloppement des MV. Ces protéines virales ont été analysées comparativement à des protéines précédemment démontrées comme étant constitutives de la particule MV du virus de la vaccine. Cette étude fournit pour la première fois une analyse protéomique complète d’une particule infectieuse de DNCV, incitant à de nouveaux efforts visant à caractériser davantage les souches de DNCV par protéomique. De plus, cette première incursion dans le protéome du capripoxvirus représente l'une des rares études protéomiques au-delà du seul genre Orthopoxvirus, pour laquelle la plupart des études protéomiques ont été réalisées. Fournir de nouvelles informations sur d'autres chordopoxvirus pourrait contribuer à apporter un nouvel éclairage sur la composition protéique au sein de la famille des Poxviridae. Enfin, cette étude contribue à notre meilleure compréhension des caractéristiques structurelles des particules infectieuses du DNCV et ouvre la voie au développement ultérieur d’outils de diagnostic et de vaccination améliorés.

Lumpy skin disease virus (LSDV) is the causative agent of an economically important cattle disease which is notifiable to the World Organisation for Animal Health. Over the past decades, the disease has spread at an alarming rate throughout the African continent, the Middle East, Eastern Europe, the Russian Federation, and many Asian countries. While multiple LDSV whole genomes have made further genetic comparative analyses possible, knowledge on the protein composition of the LSDV particle remains lacking. The large and complex enveloped LSDV particle encloses a double-stranded linear DNA genome of 151 kbp, comprising 156 predicted ORFs, together with a variety of proteins that are not yet identified. In this PhD work, LSD mature virions (MV) from strain KSGP-0240 were purified through a multistep ultracentrifugation process specially developped. The protein composition of LSD virions was then analyzed using label-free shotgun proteomics, based upon nano-liquid chromatography (LC) and tandem mass spectrometry. This procedure resulted in the identification of a total of 111 LSDV proteins. Considering that this first MV proteome extended beyond packaged proteins into the field of contaminants, an analytical methodology was developed and made it possible to select 66 viral proteins as candidates for packaging into MV. These viral proteins were analyzed comparatively with proteins previously demonstrated to be constitutive of the vaccinia virus MV particle. This study provides for the first time a comprehensive proteomic analysis of an infectious LSDV particle, prompting new efforts toward further proteomic LSDV strain characterization. Furthermore, this first incursion within the capripoxvirus proteome represents one of very few proteomic studies beyond the sole Orthopoxvirus genus, for which most of the proteomics studies have been performed. Providing new information about other chordopoxviruses may contribute to shedding new light on protein composition within the Poxviridae family. Finally, this study contributes to our better understanding of the structural features of infectious LSDV particles and paves the way for further development of improved diagnotic and vaccination tools.