La structure cristalline de la capside du picobirnavirus révèle une organisation géométrique originale

ARTICLE

Auteur(s) : Stéphane Duquerroy^1,2, Bruno Da Costa³, Céline Henry⁵, Armelle Vigouroux^1,6, Sonia Libersou⁴, Jean Lepault⁴, Jorge Navaza^4,7, Bermard Delmas³, Félix A Rey¹

¹Unité de virologie structurale et CNRS URA 3015, Institut Pasteur, Paris
²Université Paris-Sud, Orsay
³Virologie et immunologie moléculaire, Inra UR892, Jouy-en-Josas
⁴Laboratoire de virologie moléculaire et structurale, CNRS-Inra UMR 2472, Gif-sur-Yvette
⁵Unité Biobac, Inra UR477, Jouy-en-Josas
⁶Adresse actuelle : LEBS, CNRS UPR 3082, Gif-sur-Yvette
⁷Adresse actuelle : CNRS/CEA UMR 5075, Institut de biologie structurale, Grenoble

Les picobirnavirus sont de petits virus associés à des gastroentérites chez l’homme. Comme leur nom (bi-rna) l’indique, leur génome est composé de deux segments d’ARN double brin. Nous avons montré qu’un des cadres de lecture du segment 1 (figure 1A) code pour le précurseur de la protéine de capside du virus. Lorsque ce précurseur est exprimé en cellule d’insecte SF9, nous avons observé des pseudo-particules virales constituées d’une protéine de capside et d’un peptide de 65 acides aminés issus du clivage du précurseur entre les acides aminés 65 et 66. Nous avons cristallisé ces particules virales et déterminé leur structure à 3,4 Å de résolution. Leur capside est constituée de 60 dimères parfaitement symétriques (figure 1B). Deux sous-unités sont étroitement imbriquées l’une à l’autre par l’association des 55 acides aminés N-terminaux de chacune d’elles à son homologue, ce qui suggère que le dimère se forme au cours du repliement des protéines et que cet assemblage constitue l’étape initiale de la formation du virus. La structure 3D montre également que le clivage du précurseur résulte d’une maturation trans-protéolytique entre les deux sous-unités. L’axe icosaédrique 2 du virus regroupe 2 dimères qui forment une tuile en losange (figure 1C). Les trente tuiles ainsi générées avec ces dimères parallèles forment un triacontaédre (figure 1D). Cette organisation est inédite chez les virus non enveloppés précédemment décrits mais rappelle celle de virus enveloppés comme le virus de la dengue (un flavivirus) où 90 dimères forment une structure dite en arête de poisson. Les picobirnavirus s’organisent donc à partir de dimères symétriques et ils se distinguent en cela d’autres virus à ARN double brin comme le virus L-A de levure chez lequel les dimères sont asymétriques. Les picobirnavirus représentent le premier exemple de virus à ARN double brin possédant une capside simple capable d’infecter des eucaryotes supérieurs, ce qui suggère que leur mode de pénétration dans la cellule et de réplication sont vraisemblablement très particuliers.

Bibliographie