Yawa DOSSOU - eq. Bressanelli - B3S dpt
Titre : Structures d’oligomères fonctionnels de la protéine NS5A dans les souches hyper-réplicatives du virus de l’hépatite C
Membres du jury :
Guillaume LENOIR, Professeur, Université Paris-Saclay (Examinateur)
Yves NOMINÉ, Professeur, Université de Strasbourg (Rapporteur)
Isabelle SÉGALAS-MILAZZO, Professeure, Université de Rouen (Rapporteure)
Xavier HANOULLE, Directeur de recherche, Université de Lille (Examinateur)
Virginie Gervais (Directrice de thèse)
Marion Babot (Co-directrice de thèse)
Résumé :
Le virus de l'hépatite C (VHC) est responsable d'infections hépatiques chroniques pouvant évoluer vers la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire. Sa protéine NS5A joue un rôle essentiel dans la réplication virale et interagit avec plusieurs facteurs cellulaires, notamment la cyclophiline A (CypA), une peptidyl-prolyl cis-trans isomérase. Chez des patients transplantés du foie à la suite d’une hépatite C grave, des mutations dans une région du domaine LSC1-D2 de NS5A appelée « replication enchancing domain » (ReED), sont associées à l'apparition de souches hyper-réplicatives. Dans cette région, l’unique substitution P237L est nécessaire et suffisante pour conférer un phénotype hyper-replicatif. Des modélisations réalisées avec Alphafold ont prédit une interface de dimérisation supplémentaire impliquant la région N-terminale du domaine ReED, qui serait stabilisée par un cœur hydrophobe enfouissant un résidu tryptophane conservé. Mon travail de thèse consiste à caractériser les propriétés structurales de la région N-terminale du ReED, et d’étudier sa capacité de dimérisation dans un contexte de réplication normale et hyper-réplicatives.
Dans un premier temps, des peptides de longueurs différentes, couvrant la région N-terminale du ReED, ont été purifiés et analysés par différentes approches biophysiques et structurales (RMN, SRCD, SEC-MALS). Nos résultats montrent que quelles que soient les conditions expérimentales, les peptides avec ou sans P237L sont monomériques en solution et le résidu tryptophane, prédit au cœur de l'interface de dimérisation, reste exposé au solvant. Les peptides, bien que majoritairement désordonnés présentent une propension hélicoïdale, confirmée pour tous les peptides.
Nous avons ensuite évalué la capacité des peptides à interagir avec la cyclophiline A. Les résidus de CypA affectés lors de la liaison au peptide consensus sont localisés dans la poche catalytique de l’isomérase, ce qui identifie cette région comme un nouveau site d’interaction avec CypA. Le peptide portant la mutation P237L interagit également avec CypA, mais ce sont des résidus différents du peptide qui sont affectés, et son profil SRCD se distingue de celui du peptide de référence.
L'ensemble de ces résultats montre que cette région dans la partie N-terminale du ReED bien qu’intrinsèquement désordonnée, présente une propension hélicoïdale en solution, sans auto-association détectable lorsqu'elle est étudiée sous forme de peptide isolé. Cette région constitue un nouveau site d’interaction avec la CypA, offrant ainsi une voie de régulation supplémentaire de l’infection par HCV. Les différences observées pour le peptide P237L ne permettent pas, à elles seules, d’expliquer le phénotype hyper-réplicatif. Notre travail, tout en apportant une première caractérisation structurale expérimentale de cette région, met en lumière que les mécanismes à l’origine d’un phénotype hyper-réplicatif nécessitent probablement le contexte de la protéine NS5A entière, dans un environnement cellulaire natif.