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Accueil > Départements > Virologie > Jean LEPAULT : Virologie structurale corrélative par cryo-microscopie électronique et radiocristallographie

Jean LEPAULT : Présentation de l’équipe

La virologie structurale demande l’utilisation de méthodes complémentaires permettant d’étudier des objets de complexité croissante à des résolutions de plus en plus élevées. Pour atteindre ce but, nous déterminons la structure de particules virales et de leurs composants par cryo-microscopie électronique et radiocristallographie. Nous étudions des virus qui appartiennent à différentes familles virales : herpès, rhabdo-, fusello-, alpha- and flavivirus.

Les virus sont des objets hautement organisés composés d’un acide nucléique génomique (ARN ou ADN) protégé par une capside composée de protéines, et dans certains cas d’une membrane lipidique. Ils se répliquent dans les cellules qu’ils peuvent pénétrer. Nous avons deux buts majeurs. Le premier est de mieux caractériser la structure de virus complexes comme les herpès et le fusellovirus. Le second consiste à visualiser des étapes intermédiaires du processus d’entrée.

I. Structures de particules virales

Structure des herpèsvirus. Ces virus qui incluent le virus herpès simplex de type I (HSV1) constituent une large famille virale qui présente une structure caractéristique à quatre couches. Le génome viral est contenu dans une capside icosaèdrique qui est elle-même contenue dans un tégument protéique qui finalement entouré par une membrane lipidique. Le tégument est le composant le moins bien caractérisé, car il présente une composition protéique complexe : UL36, UL37, UL17, UL19, UL25, UL48... Nous caractérisons donc la structure des protéines du tégument.

Nous avons récemment cristallisé et résolu la structure d’un fragment de UL36 qui forme un dimère anti-parallèle allongé. Chacun des protomères est constitué par la répétition d’un domaine formé par une grande hélice, d’une boucle et d’une petite hélice, antiparallèle à la grande. Des analyses bioinformatiques suggèrent que ce motif pourrait être présent en plusieurs exemplaires et donner à UL36 une structure fibreuse.

Pour confirmer ces résultats, la structure des protéines de tégument sera insérée dans les cartes de virus obtenues par tomographie électronique.

Structure d’un fusellovirus, SSV1. SSV1 est un virus enveloppé qui infecte les archeas de genre Sulfolobus. C’est une particule oblongue, de dimensions 100 x 60 nm, composée par au moins cinq protéines. Nous étudions la structure de SSV1 par cryo-microscopie électronique.

Structure d’un alphavirus, SDV. La maladie du sommeil du saumon a été observée en France pour la première fois en 1985 et a été montrée associée à la présence d’un virus (SDV). Chez la truite arc-en-ciel, la maladie est caractérisée par un comportement anormal du poisson qui reste sur le côté sur le fond des aquariums, faisant penser que le poisson dort. Cette analogie est à l’origine de sa dénomination. Bien que SDV est un virus divergent des autres membres des alphavirus, il constitue un modèle pour l’étude de cette famille virale en absence de laboratoire de sécurité.

Nous avons déterminé la structure de SDV à une résolution supérieure à 1.5 nm et analysons les déformations induites par certains domaines de cette protéine aux membranes lipidiques.

II. Mécanismes d’entrée des virus

Virus enveloppés, Rhabdovirus, Alphavirus, Flavivirus et Fusellovirus. Nos données indiquent que l’entrée des alpha- et des rhabdovirus dans leur cellule cible repose sur un mécanisme constitué d’au moins deux étapes. Un complexe de fusion est premièrement formé par les glycoprotéines virales et conduit à la formation d’un pore dans la membrane cible. Ce pore de fusion est ensuite élargi par un réarrangement des glycoprotéines situées en dehors de la zone de fusion. Nous élargissons ces observations à des virus d’autres familles virales et caractérisons la structure d’intermédiaires de fusion.

Virus enveloppés. Nous étudions comment les Norovirus et leur pseudo particules virales recombinantes entrent dans des cellules. En particulier, nous étudions la participation de peptides hydrophobes au processus d’entrée comme pour les birna- et les rotavirus.

Mots clés

Cryo-microscopie électronique / Radiocristallographie / 3-D structure / Herpès / Tégument / virus d’archea / Rhabdovirus / Entrée virale / Alphavirus / Flavivirus

Contact


LEPAULT Jean [Directeur de Recherche - CNRS]
Equipe Lepault J. - Virologie structurale corrélative par cryomicroscopie et radiocristallographie [Responsable]
Microscopie électronique structurale [Responsable Scientifique]
01 69 82 38 55 Gif - Bât 14

publié le , mis à jour le