Uncovering multi-domain drug targets in NSP3-PLpro of SARS-CoV-2

SARS-CoV-2, le virus responsable de la pandémie de COVID-19, a suscité d'intenses efforts de recherche au niveau mondial pour mettre au point des vaccins et des traitements. Si la mise au point de vaccins a été plutôt réussie, le développement de médicaments antiviraux, essentiels en combinaison avec les stratégies de vaccination, a progressé plus lentement. Quelques médicaments antiviraux sont disponibles sur le marché, mais la découverte et développement de nouveaux médicament reste une priorité. Le génome du SARS-CoV-2 code pour deux polyprotéines, pp1a et pp1ab, qui sont clivées par deux protéases virales : la papain-like protease (PlPro) et la 3C-like protease (3CLpro). Ce processus de clivage produit 16 protéines non structurelles (NSP) nécessaires à la réplication virale, ce qui fait de ces protéases des cibles thérapeutiques interessantes. La PlPro, située dans la plus grande de toutes les NSP, la NSP3, est cruciale non seulement pour la réplication virale mais aussi pour la suppression de la réponse immunitaire innée de l'hôte, ce qui en fait une cible médicamenteuse prometteuse. Cette thèse se concentre sur la PlPro en tant que cible thérapeutique, en étudiant non seulement la protéase en elle-même, mais aussi en relation avec ses domaines voisins, le domaine 2 de type ubiquitine (Ubl2), le domaine de liaison aux acides nucléiques (NAB) et le domaine marqueur spécifique du coronavirus bêta (βSM).La structure cristalline d'Ubl2-PlPro révèle une nouvelle conformation stable du domaine Ubl2 par rapport aux structures cristallines existantes de cette protéine, ce qui permet de découvrir de nouveaux sites de liaison pour le développement de médicaments. Cette conformation a donc été exploitée avec l'ensemble de la protéine Ubl2-PlPro par un criblage cristallographique de fragments, ce qui a permis d'identifier de nouveaux sites de liaison et des fragments qui interagissent avec la protéase. De plus, des criblages de fragments par thermostabilité (TSA) effectués sur les complexes Ubl2-PlPro, NAB et Ubl2-PlPro-NAB suggèrent une dynamique intéressante de ces domaines les uns par rapport aux autres et un potentiel de ciblage de plusieurs domaines à la fois.Les résultats présentés dans cette thèse approfondissent notre connaissance du domaine PlPro, de ses domaines voisins et de leurs relations, offrant des perspectives précieuses pour le développement de nouvelles thérapies antivirales contre le SARS-CoV-2.