Accueil du site > Vie de la recherche > Actualités scientifiques > Actualités 2013




Recherchez sur ce site


Comment s’assemble la coque d’un norovirus ?

2 septembre 2013

LPS - UMR 8502 , Diffraction , nanoparticule , virus , assemblage , biophysique

Des physiciens ont reconstitué les étapes et la cinétique de l’édification d’une coque de norovirus par autoassemblage de 180 exemplaires d’une même protéine.

GIF - 2.3 ko
Télécharger le PDF

Les virus les plus simples sont constitués d’une coque de protéines encapsulant le code génétique du virus. La capside d’un norovirus, première cause de gastroentérite d’origine non bactérienne, a un diamètre de 40 nm, et est constituée de 180 copies d’une même protéine. In vitro, ces protéines s’auto-assemblent réversiblement en l’absence de génome et de tout autre composant cellulaire, par le seul jeu du pH et de la force ionique. En collaboration avec des biologistes du Laboratoire de virologie moléculaire et structurale à Gif-sur-Yvette, des physiciens du Laboratoire de Physique des Solides - LPS (CNRS / Univ. Paris-Sud) ont étudié l’autoassemblage d’une capside de norovirus par diffusion résolue en temps des rayons X aux petits angles, en utilisant les sources de lumière synchrotron de l’ESRF et de SOLEIL. Ces mesures leur ont permis de reconstruire pour la première fois la structure d’une espèce intermédiaire qui joue un rôle pivot dans le processus d’assemblage. Ce travail est publié dans le Journal of the American Chemical Society.

Les chercheurs ont tout d’abord réalisé une solution de dimères, c’est-à-dire d’assemblages de deux protéines, en dissociant pendant une nuit des coques de virus en milieu basique. Puis grâce à une solution tampon d’acide faible, ils ont provoqué l’autoassemblage de ces éléments et ont suivi en direct cet assemblage en plaçant la solution dans un dispositif d’analyse de la diffusion des rayons X aux petits angles. Pour déterminer la cinétique de cet autoassemblage, les physiciens ont analysé les mesures à plusieurs échelles de temps, de la milliseconde à l’heure. Ils ont mis en évidence les processus suivants :

  • les protéines initialement sous forme de dimères se combinent en quelques dizaines de secondes pour produire un intermédiaire de dix ou onze dimères, vraisemblablement constitué de deux pentamères de dimères liés par un dimère interstitiel.
  • du fait d’une forte coopérativité, ces intermédiaires s’associent à leur tour pour aboutir à une capside icosaédrique en plusieurs dizaines de minutes.
  • la dissymétrie des temps caractéristiques et la forme particulière des intermédiaires qui s’encastrent conféreraient une robustesse accrue du système à l’égard des pièges cinétiques et des erreurs d’assemblage.

Ce travail ouvre de nouvelles perspectives d’une part pour le développement de traitements antiviraux et d’autre part pour le développement de médicaments nanoencapsulés.

GIF - 18.9 ko
Mécanisme d’assemblage d’une capside de norovirus.
Les dimères libres (violet) s’associent rapidement en deux unités pentamériques (bleu) connectées par un dimère interstitiel (rouge). Ces intermédiaires se combinent ensuite lentement entre eux – probablement par encastrement et grâce aux dimères restés libres – pour former une capside creuse.

En savoir plus

Norovirus Capsid Proteins Self-Assemble through Biphasic Kinetics via Long-Lived Stave-like Intermediates, G. Tresset1, C. Le Coeur2, J.-F. Bryche1, M. Tatou1, M. Zeghal1, A. Charpilienne3, D. Poncet3, D. Constantin1, et S. Bressanelli3, Journal of the American Chemical Society (2013)

Contact chercheur

Guillaume Tresset, chargé de recherche CNRS
Stéphane Bressanelli, chargé de recherche CNRS

Informations complémentaires

1 Laboratoire de Physique des Solides (LPS)
2 Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE)
3 Laboratoire de Virologie Moléculaire et Structurale (VMS)

Contacts INP

Jean-Michel Courty,
Catherine Dematteis,
Simon Jumel,
inp-communication cnrs-dir.fr