La première structure complète d'une protéine M1 d'un virus de l'anémie infectieuse du saumon, comme l'ont révélé des scientifiques de l'Université Rice. La structure de la protéine, qui forme un bouclier protecteur autour du contenu viral, est similaire à celui des virus de la grippe qui infectent les humains, mais aucune structure pour ceux-ci n'a été produite qui montre à la fois les domaines N et C. Crédit :Laboratoire Tao/Université du riz
La structure d'une protéine clé de la survie et de la propagation d'un virus qui affecte le saumon pourrait éclairer les stratégies de traitement de la grippe chez l'homme, selon les scientifiques de l'Université Rice.
Le laboratoire Rice de la biologiste structurale Yizhi Jane Tao a produit la première structure complète de la protéine matricielle trouvée dans un orthomyxovirus qui provoque l'anémie chez le saumon de l'Atlantique. Parce que la structure et la fonction de la protéine sont si similaires à ce qui a été trouvé jusqu'à présent dans les virus de la grippe, Tao s'attend à ce qu'ils soient également utiles pour déterminer les mécanismes des virus humains.
"Ce virus et tous les virus de la grippe appartiennent à la même famille, donc ils s'assemblent d'une manière très similaire, " dit-elle. " Bien que cette protéine provienne d'un virus infectant les poissons, cela nous donnera un aperçu de la façon dont les protéines matricielles soutiennent l'assemblage d'autres virus."
La découverte est détaillée ce mois-ci dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .
Le laboratoire de Tao est spécialisé dans la cristallographie aux rayons X et d'autres techniques pour révéler les structures de base de molécules comme la protéine matricielle fragile appelée M1. De nombreuses tentatives pour définir la structure complète ont échoué car la protéine a deux sections principales :les domaines N et C.
Parce que le mince brin de résidus qui maintient les domaines ensemble se désagrège si facilement, les chercheurs n'ont pu jusqu'à présent capturer les structures du domaine N que par cristallisation.
Un rendu tridimensionnel de la structure du virus de l'anémie infectieuse du saumon. Le rendu montre, de haut, la glycoprotéine en forme de champignon, le feuillet de la membrane externe, le feuillet de la membrane interne et l'enveloppe protéique de la matrice. Les scientifiques de l'Université Rice ont obtenu la structure complète des protéines qui composent la coque interne. Crédit :Laboratoire Tao/Université du riz
M1 peut être fragile tout seul, mais il devient une coquille dure lorsqu'il se lie à d'autres protéines M1 pour former une matrice sphérique ou tubulaire qui encapsule et protège l'ARN viral. Cette matrice se trouve juste à l'intérieur d'une bicouche lipidique, l'enveloppe externe du virus qui incorpore de longues glycoprotéines. Ces glycoprotéines recherchent et s'attachent aux cellules cibles avec leurs ectodomaines, tandis que leurs queues cytoplasmiques servent de pont vers le domaine N de la protéine matricielle. Le domaine C pointe vers l'intérieur de la matrice et constitue un pont vers la charge virale à l'intérieur.
"M1 aide à soutenir la forme, " dit Tao. " C'est une fonction majeure pour toute protéine matricielle. La matrice aide également à incorporer l'ARN viral. Probablement, s'il n'y a pas de protéine matricielle, vous vous retrouvez avec une vésicule vide."
La structure en forme de coude du M1 trouvé dans le virus de l'anémie infectieuse du saumon a six hélices alpha étroitement emballées qui constituent le domaine N et ressemblent beaucoup à celles trouvées dans les souches de la grippe A. De l'autre côté de la charnière flexible, le coude, " se trouve le domaine C avec quatre hélices alpha. Les deux domaines ont des noyaux hydrophobes pour les stabiliser autour de la charnière qui peut varier jusqu'à 40 degrés.
Tao a déclaré que le fait d'avoir la structure complète de la protéine aidera les chercheurs à déterminer comment elle et d'autres comme elle se polymérisent en une enveloppe protectrice et s'associent à la membrane. "Connaissant la structure d'un seul domaine, nous ne pouvions pas comprendre comment les protéines matricielles interagissaient les unes avec les autres pour former la coquille, " dit-elle. " L'interaction implique les deux domaines. "
Une image de tomographie cryoélectronique du virus de l'anémie infectieuse du saumon montre les détails de sa structure, y compris l'enveloppe protéique de la matrice interne. Les scientifiques de l'Université Rice ont maintenant obtenu la structure complète des protéines qui composent la coque interne. Crédit :Laboratoire Tao/Université du riz
Elle a déclaré que la structure complète pourrait également fournir des indices pour les futurs antiviraux contre la grippe. Un traitement qui s'attaque à M1 devrait trouver et envahir les cellules infectées par le virus.
"Mais s'il existe un produit chimique qui peut interrompre l'auto-association des protéines M1, ça va être très utile, " dit Tao. " Je ne pense pas que le domaine auquel il se lie soit important, tant qu'il empêche la formation de la coquille. Cela pourrait être une cible valable."
