Etude du rôle des Cyclophilines dans le cycle viral des Coronavirus et la restriction d’hôte
Coordinator :
Sophie Le Poder
Les Coronavirus (CoVs) sont des virus provoquant des maladies graves chez l’Homme et les animaux. Les dernières émergences chez l’Homme du SARS-CoV puis du MERS-CoV sont le fruit de transmissions interspécifiques entre la faune sauvage et l’Homme. De par leur plasticité génomique et leur capacité à infecter de multiples espèces animales, mammifères ou oiseaux, les CoVs représentent une menace d’émergence.
La transmission virale inter-espèces est une problématique qui fait intervenir de multiples étapes. Au-delà de la barrière du récepteur cellulaire, les CoVs infectant une potentielle nouvelle espèce hôte doivent pouvoir interagir avec les facteurs cellulaires nécessaires à leur réplication. Des études récentes ont montré que les cyclophilines (CyP) sont des protéines indispensables au cycle réplicatif des CoVs mais les mécanismes précis d’interaction ne sont pas connus.
En particulier, il n’a pas été identifié les protéines virales, et leurs sous-domaines, interagissant avec ces CyP. Le premier objectif du projet est donc d’étudier l’implication des CyP dans le cycle viral de différents CoVs et de vérifier qu’elles sont bien nécessaires à la réplication des CoVs (Tâches 1.1 et 2). Pour répondre à cet objectif, il sera notamment utilisé de petites molécules (< 500 g/mol) inhibitrices des cyclophilines générées par le partenaire 2.
Leur effet inhibiteur a déjà été vérifié sur le HCoV-229E et leur utilisation a déjà permis de disséquer le mécanisme d’action de la CyPA dans la réplication du VIH. Le deuxième objectif sera d’identifier les principales CyP impliquées (Tâche 1.2). Différentes stratégies seront envisagées comme l’utilisation de siRNA des différentes CyP et l’établissement de lignées Knock out (KO) pour les CyP les plus intéressantes. Identifier les principales CyP nécessaires au cycle des CoVs sera nécessaire pour ensuite étudier les interactions entre les protéines virales et les Cyps (Tâches 3 et 4). Le troisième objectif est de déterminer les protéines virales des CoVs interagissant avec les CyP cellulaires (Tâche 3).
Pour atteindre cet objectif, une méthodologie originale mise au point par Y. Jacob (Institut Pasteur), appelée GPCA (Gaussia princeps Luciferase-based protein-fragment Complementation Assay) sera mise en place. Elle permet d’évaluer quantitativement le niveau d’interaction entre deux protéines partenaires. Cette approche est déjà utilisée pour d’autres projets chez le partenaire 1. Ce travail est indispensable pour réaliser la tâche 4.
Le quatrième objectif est d’évaluer le potentiel de transmission inter-espèces de différents CoVs de la faune sauvage (Tâche 4). Les émergences du SARS-CoV puis du MERS-CoV nous ont appris que les CoVs de la faune sauvage pouvaient représenter un risque de santé publique de par leur capacité à changer d’espèces hôtes. Le programme EPICOREM financé par l’ANR de 2013 à 2017 a permis de mettre en évidence la circulation de CoVs dans la faune sauvage en France chez les chauve-souris, les lapins, les hérissons et les rongeurs.
S’il n’a pas été possible d’isoler et cultiver ces CoVs, les laboratoires de l’ANSES (E. Monchatre-Leroy, ANSES Nancy) et de l’université de Caen (M. Le Gouil et et A. Vabret, université de Caen) disposent des séquences de ces CoVs et de matériel génomique permettant le séquençage et le clonage des gènes codant pour les protéines virales d’intérêt identifiées dans l’objectif précédent. Le travail consistera à évaluer les interactions entre protéines virales d’intérêt de ces nouveaux CoVs et les CyP d’hôtes homologues et hétérologues.