Régulation fine de la nucléoprotéine du virus respiratoire syncytial par des modifications post-traductionnelles et des protéines cellulaires

Le virus respiratoire syncytial (VRS) est le principal agent responsable d'infections aigües des voies respiratoires basses chez les jeunes enfants, ainsi que d'infections respiratoires sévères chez les personnes âgées et immunodéprimés. Depuis 2023, trois vaccins dédiés aux personnes âgées et/ou femmes enceintes sont commercialisés. Pour les jeunes enfants, des traitements préventifs à base d'anticorps monoclonaux sont disponibles. Toutefois, ces stratégies n'induisent qu'une immunité à courte terme, et aucune option thérapeutique antivirale n'est disponible. Appartenant à l'ordre des Mononegavirales (MNV), le VRS est un virus enveloppé dont le génome est un ARN simple brin de polarité négative. Le génome est constitutivement encapsidé par la nucléoprotéine virale N, formant des nucléocapsides (NC) hélicoïdales qui servent de matrices à la polymérase virale L. L'activité de cette polymérase dépend de la présence de son cofacteur qu'est la phosphoprotéine P, ainsi que de la protéine M2-1, facteur de transcription. Ensemble, ces quatre protéines forment la ribonucléoprotéine (RNP), unité fonctionnelle permettant la transcription et la réplication du génome viral. L'activité de la L dépend de régulations fines des conformations de ces protéines, ainsi que de leurs différentes interactions. En outre, ces activités ont lieu au sein d'usines virales, organelles cytoplasmiques dépourvues de membrane, dont la formation dépend d'une séparation de phase liquide-liquide induite par les interactions entre oligomères de N et de P. Le présent projet visait à caractériser le rôle de modifications post-traductionnelles (PTMs) et de facteurs cellulaires impliqués dans la régulation des changements conformationnels et des fonctions associées de la protéine N. En effet, diverses formes de N sont observées au cours du cycle viral : la forme N0 monomérique, dépourvue d'ARN et compétente pour l'encapsidation des génomes et antigénomes, les NC hélicoïdales non canoniques, et d'autres formes d'oligomères de N-ARN (anneaux, courtes hélices) dont les fonctions restent à déterminer. Mes travaux de thèse ont conduit à l'identification par spectrométrie de masse des PTMs spécifiques de N0 et des NC. Par des approches couplées de biologie cellulaire, de biochimie, d'études structurales par cryo-électron microscopie et de simulations de dynamique moléculaire, ces travaux ont permis de démontrer le rôle de ces PTMs respectivement dans la stabilité de la N0 et la conformation des NC. En outre, ces travaux suggèrent l'implication de la méthyltransférase PRMT5 dans la régulation de l'état d'oligomérisation des NC. Ensemble, ces données mettent en évidence une régulation fine de la conformation de N par les PTMs au cours du cycle viral du VRS. En parallèle, en lien avec le rôle central de N dans la formation des usines virales, l'étude du rôle des protéines N, P, M2-1 et de l'ARN dans les mécanismes de séparation de phases, in vitro, a permis de mettre en évidence l'importance d'interactions protéine-protéine et protéine-ARN dans ces phénomènes. L'ensemble de ces données ouvrent la voie à une meilleure compréhension du fonctionnement des RNP non seulement du VRS, mais également, par analogie, de celui des MNV.