NS1 des virus influenza : une protéine très « influente »

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Figure 1 Structure primaire de NS1. A) Dix à 15 % des molécules d’ARN messagers (ARNm) codant NS1 sont épissées et alors traduites en nuclear export protein (NEP), une petite protéine de 121 acides aminés (anciennement désignée NS2). NS1 et NEP partagent la même extrémité N-terminale de dix acides aminés, mais l’essentiel de NEP est traduite à partir d’une phase de lecture décalée, superposée à celle de NS1 à partir du codon 168. B) Les protéines NS1 des virus influenza A et B présentent la même architecture composée d’un RNA-binding domain (RBD) N-terminal et d’un domaine effecteur (effector domain [ED]) C-terminal.

Figure 2 Structure de NS1. A) Représentation schématisée du RNA-binding domain (RBD). Le RBD est composé de six hélices α (deux monomères de trois hélices chacun). Les deux hélices antiparallèles α2 et α2′ (en vert) se lient au sillon majeur de l’ARN double-brin grâce à plusieurs acides aminés basiques, notamment les arginines 38 et 38′ (en jaune, tournés vers l’intérieur) et les lysines 41 et 41′ (en jaune, tournés vers l’extérieur). Un seul brin de l’ARN double-brin est ici représenté (en violet). Les axes des hélices α2 et α2′ sont parallèles à l’axe de la double hélice d’ARN double-brin. Schéma établi d’après la structure cristallographique de numéro d’accès PDB 2ZKO [98]. B) Structure schématisée de NS1 entière et des chaînes de dimères alternés [14]. Deux protéines NS1 s’unissent par la dimérisation de leurs RBD (en haut), mais leurs domaines effecteurs (ED) formeraient des dimères de manière indépendante. Les dimères alternés de RBD (ovales verts) et ED (hexagones jaunes), reliés entre eux par la région non structurée, forment de longues chaînes (au milieu), lesquelles pourraient s’assembler par trois (en bas) en structures tubulaires recouvrant une molécule d’ARN double-brin (violet).

Figure 3 Schéma de la structure du domaine effecteur. Sept brins β en orientation antiparallèle forment un large feuillet β, lequel enveloppe la longue hélice α5. Les hélices α sont ici désignées 4, 5 et 6, car les hélices 1, 2 et 3 forment le RNA-binding domain (RBD), lequel est connecté au brin β1 par la région non structurée des acides aminés 73 à 88. La numérotation des brins β et des hélices α est la même que celle de la figure 4. Dans cette représentation très schématisée dessinée d’après la structure du domaine effecteur (numéro d’accès PDB 2GX9) [10], le feuillet β qui enveloppe la longue hélice α a été « déroulé », afin de rendre plus visibles la connectivité et la topologie des éléments de structure.

Figure 4 Polymorphisme des séquences peptidiques de NS1. Les blocs de couleur placés au-dessus de l’alignement représentent les éléments de structure (hélices α en vert, brins β en bleu). Une séquence consensus figure au-dessus et en-dessous de l’alignement, et seules sont indiquées les différences relatives à ce consensus (les tirets sont des délétions). Les acides aminés Arg38 (R) et Lys41 (K) de l’hélice α2 sont indiqués en rouge. Ces séquences peptidiques sont représentatives des NS1 de virus porcins (swH1N1), du virus pandémique A(H1N1)2009 (pdmH1N1), de virus H5N1 (huH5N1), de virus aviaires (avH6N2 et avH5N2, le second ayant une NS1 d’allèle B), de virus saisonniers humains H3N2 et H1N1 d’avant 2009 (huH3N2 et huH1N1). Les séquences peptidiques, disponibles dans la section « Influenzavirus » de Genbank, correspondent aux virus A/Cambodia/V0606321/2011(huH5N1), A/rosy-billed pochard/Argentina/CIP051-1977/2010(avH6N2), A/Boston/34/2008(huH1N1), A/Moscow/WRAIR4307N/2011(huH3N2), A/swine/Illinois/02251/2008(swH1N1), A/California/04/2009(pdmH1N1) et A/wild bird/Korea/A81/2009(avH5N2). L’alignement a été réalisé avec les outils « Emma » et « Showalign » de la suite logicielle EMBOSS [99].