Dynamique d'assemblage de la nucléocapside du virus de la grippe

Dynamics of influenza virus nucleocapsid assembly

• Auteur / Autrice : Florian Chenavier
• Direction : Thibaut Crepin, Guy Schoehn
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Structurale et Nanobiologie
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 29/11/2024
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biologie Structurale
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Groupe machines de replication virale
• Jury : Président / Présidente : Patrice Morand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thibaut Crepin, Guy Schoehn, Aurélie Albertini, Catherine Isel-griffiths, Célia Plisson-chastang, Manuel Rosa-calatrava
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Aurélie Albertini, Catherine Isel-griffiths

Mots clés

Mots clés libres

Nucléocapside

Microscopie électronique

Assemblage moléculaire

Virus Influenza

Dynamique des complexes protein-ARN

Dynamic of protein-RNA complexes

Nucleocapsid

Electron microscopy

Influenza virus

Assembly

Résumé

Le virus influenza A, un pathogène respiratoire extrêmement contagieux, est une menace mondiale significative en raison de sa capacité de réassortiment génétique. Son génome code pour la nucléoprotéine (NP), une protéine clé du virus chargée d'encapsider le génome viral dans des complexes ribonucléoprotéiques (RNP). Cette encapsidation est cruciale à la réplication virale et à la protection du génome du virus. Notre compréhension de la structure de la RNP était limitée en raison de données structurales à basse résolution. Mon projet avait pour objectif d’améliorer notre compréhension de cet assemblage et de proposer un modèle d’encapsidation du génome viral en utilisant des particules recombinantes de type nucléocapside (RNP-like) reconstituées in vitro. Durant ma thèse, ces RNP-like ont été caractérisées par divers méthodes structurales, révélant de nouveaux détails de l'interaction NP-ARN grâce à une première structure à résolution sous-nanométrique obtenue par cryo-microscopie électronique. À la suite de ces résultats novateurs, plusieurs structures à haute résolution ont été obtenues, marquant une avancée substantielle. En effet, elles permettent de caractériser en détail le complexe NP-ARN dans diverses conformations et révèlent précisément les réseaux d’interaction NP-NP et NP-ARN en détails. Ces données nous permettent de proposer un modèle d’encapsidation reposant sur les données obtenues des intermédiaires d'encapsidation NP-ARN. Ces découvertes apportent des détails sans précédent sur l'encapsidation du génome et pourront contribuer au développement de stratégies antivirales innovantes ciblant la RNP du virus de la grippe.

The influenza A virus is an extremely contagious respiratory pathogen and a significant global threat due to its genetic reassortment capability. Its genome encodes for the nucleoprotein (NP), a key viral protein responsible for encapsidating the viral genome into ribonucleoprotein complexes (RNP). The encapsidation is crucial for viral replication and genome protection. Our understanding of the RNP structure is limited due to low-resolution structural data. My project aims to improve our understanding of this assembly and propose a model for viral genome encapsidation using recombinant nucleocapsid-like particles (RNP-like) reconstituted in vitro. During my PhD, the RNP-like particles were characterized through various structural methods, revealing new details of the NP-RNA interaction thanks to their first sub-nanometric cryo-em structure. Following these highly promising results, several high-resolution structures were obtained, marking a substantial advancement. Indeed, these structures allowed us to characterize the NP-RNA complex in various conformations and thus reveal the NP-NP and NP-RNA interaction networks in detail. As a result, we are able to propose a model of viral genome encapsidation based on data obtained from NP-RNA encapsidation intermediates. These discoveries provide unprecedented details about genome encapsidation and could contribute to the development of innovative antiviral strategies targeting the influenza virus RNP.