Caractérisation structurale par RMN des interactions entre protéines du complexe polymérase du virus respiratoire syncytial et des protéines partenaires cellulaires

Human respiratory syncytial virus (hRSV) is the main pathogen responsible for bronchiolitis. The RNA polymerase complex (RdRp) of hRSV, necessary for the replication of its genome, is composed at least of the catalytic subunit (L), its main cofactor phosphoprotein (P) and nucleoprotein (N), which encapsidates the viral genome. At the heart of my doctoral project was the dynamic and structural study of domains of the proteins N and P of the hRSV as well as of their interactions with several cellular proteins, mainly by nuclear magnetic resonance.Firstly, I studied a potential interaction between 2 domains belonging to the N protein and to the Tax1BP1 cellular protein involved notably in regulation of autophagy. Secondly, I undertook a structural and dynamic study of isolated hRSV-P in order to determine transient contacts within the protein and to obtain the three-dimensional structure of the P oligomerization domain. Last, I participated in the characterization of the interaction between the hRSV-P protein and the hRSV transcription cofactor hRSV-M2-1, and between hRSV P and the cellular phosphatase PP1α to map the contact regions.Le virus respiratoire syncytial humain (hRSV) est le principal agent pathogène responsable des bronchiolites. Le complexe ARN polymérase (RdRp), du hRSV, nécessaire à la réplication de son génome, est composé a minima de la sous-unité catalytique (L), de son principal cofacteur qu’est la phosphoprotéine (P) et de la nucléoprotéine (N) qui assure l’encapsidation du génome viral. Le cœur de mon projet doctoral a été l’étude dynamique et structurale de domaines des protéines N et P du hRSV ainsi que leurs interactions avec certaines protéines cellulaires principalement par résonance magnétique nucléaire.Dans un premier temps j’ai étudié une potentielle interaction entre 2 domaines appartenant à la protéine N et à la protéine cellulaire Tax1BP1 impliquée notamment dans la régulation de l’autophagie. Ensuite, j’ai entrepris une étude structurale et dynamique de hRSV-P isolée notamment dans le but de déterminer des contacts transitoires au sein de la protéine et d’obtenir la structure tridimensionnelle du domaine d’oligomérisation de P. Enfin, j'ai participé à la caractérisation de l’interaction entre la protéine hRSV-P et le cofacteur de transcription du hRSV hRSV-M2-1, puis entre hRSV P et la phosphatase cellulaire PP1α, afin d’en cartographier les régions de contacts

Structural caracterizsation by NMR of interactions between proteins of respiratory syncytial virus polymerase complex and cellular partner proteins

Le virus respiratoire syncytial humain (hRSV) est le principal agent pathogène responsable des bronchiolites. Le complexe ARN polymérase (RdRp), du hRSV, nécessaire à la réplication de son génome, est composé a minima de la sous-unité catalytique (L), de son principal cofacteur qu’est la phosphoprotéine (P) et de la nucléoprotéine (N) qui assure l’encapsidation du génome viral. Le cœur de mon projet doctoral a été l’étude dynamique et structurale de domaines des protéines N et P du hRSV ainsi que leurs interactions avec certaines protéines cellulaires principalement par résonance magnétique nucléaire.Dans un premier temps j’ai étudié une potentielle interaction entre 2 domaines appartenant à la protéine N et à la protéine cellulaire Tax1BP1 impliquée notamment dans la régulation de l’autophagie. Ensuite, j’ai entrepris une étude structurale et dynamique de hRSV-P isolée notamment dans le but de déterminer des contacts transitoires au sein de la protéine et d’obtenir la structure tridimensionnelle du domaine d’oligomérisation de P. Enfin, j'ai participé à la caractérisation de l’interaction entre la protéine hRSV-P et le cofacteur de transcription du hRSV hRSV-M2-1, puis entre hRSV P et la phosphatase cellulaire PP1α, afin d’en cartographier les régions de contacts.Human respiratory syncytial virus (hRSV) is the main pathogen responsible for bronchiolitis. The RNA polymerase complex (RdRp) of hRSV, necessary for the replication of its genome, is composed at least of the catalytic subunit (L), its main cofactor phosphoprotein (P) and nucleoprotein (N), which encapsidates the viral genome. At the heart of my doctoral project was the dynamic and structural study of domains of the proteins N and P of the hRSV as well as of their interactions with several cellular proteins, mainly by nuclear magnetic resonance.Firstly, I studied a potential interaction between 2 domains belonging to the N protein and to the Tax1BP1 cellular protein involved notably in regulation of autophagy. Secondly, I undertook a structural and dynamic study of isolated hRSV-P in order to determine transient contacts within the protein and to obtain the three-dimensional structure of the P oligomerization domain. Last, I participated in the characterization of the interaction between the hRSV-P protein and the hRSV transcription cofactor hRSV-M2-1, and between hRSV P and the cellular phosphatase PP1α to map the contact regions

Pneumoviral Phosphoprotein, a Multidomain Adaptor-Like Protein of Apparent Low Structural Complexity and High Conformational Versatility

Mononegavirales phosphoproteins (P) are essential co-factors of the viral polymerase by serving as a linchpin between the catalytic subunit and the ribonucleoprotein template. They have highly diverged, but their overall architecture is conserved. They are multidomain proteins, which all possess an oligomerization domain that separates N- and C-terminal domains. Large intrinsically disordered regions constitute their hallmark. Here, we exemplify their structural features and interaction potential, based on the Pneumoviridae P proteins. These P proteins are rather small, and their oligomerization domain is the only part with a defined 3D structure, owing to a quaternary arrangement. All other parts are either flexible or form short-lived secondary structure elements that transiently associate with the rest of the protein. Pneumoviridae P proteins interact with several viral and cellular proteins that are essential for viral transcription and replication. The combination of intrinsic disorder and tetrameric organization enables them to structurally adapt to different partners and to act as adaptor-like platforms to bring the latter close in space. Transient structures are stabilized in complex with protein partners. This class of proteins gives an insight into the structural versatility of non-globular intrinsically disordered protein domains.</jats:p

Pneumoviral Phosphoprotein, a Multidomain Adaptor-Like Protein of Apparent Low Structural Complexity and High Conformational Versatility

Mononegavirales phosphoproteins (P) are essential co-factors of the viral polymerase by serving as a linchpin between the catalytic subunit and the ribonucleoprotein template. They have highly diverged, but their overall architecture is conserved. They are multidomain proteins, which all possess an oligomerization domain that separates N- and C-terminal domains. Large intrinsically disordered regions constitute their hallmark. Here, we exemplify their structural features and interaction potential, based on the Pneumoviridae P proteins. These P proteins are rather small, and their oligomerization domain is the only part with a defined 3D structure, owing to a quaternary arrangement. All other parts are either flexible or form short-lived secondary structure elements that transiently associate with the rest of the protein. Pneumoviridae P proteins interact with several viral and cellular proteins that are essential for viral transcription and replication. The combination of intrinsic disorder and tetrameric organization enables them to structurally adapt to different partners and to act as adaptor-like platforms to bring the latter close in space. Transient structures are stabilized in complex with protein partners. This class of proteins gives an insight into the structural versatility of non-globular intrinsically disordered protein domains

A structural and dynamic analysis of a viral platform protein.

International audienc

Structural and dynamic insights into RSV phosphoprotein, a viral platform protein.

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Structural and dynamic insights by NMR into RSV phosphoprotein, a viral platform protein.

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Disordered, fuzzy and sticky: NMR insights into respiratory syncytial virus phosphoprotein, an adaptor-like protein.

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Simple Postsynthesis Thermal Treatment toward High Luminescence Performance of Rare Earth Vanadate Nanoparticles

International audienceOptical applications of colloidal oxide nanoparticles are often limited by low luminescence efficiencies caused by poor crystallinity and surface quenching. Bulk oxides prepared via conventional high-temperature annealing offer intense luminescence but commonly fail to yield stable colloidal dispersions. Coupling the best of these two situations to afford highly crystalline, dispersible nanoparticles with luminescence performance exceeding bulk solids is still challenging, thus requiring new safe, scalable, and reproducible methodologies. Herein we report a silicate-coating strategy followed by aggregate elimination to recover stable colloids of 40-150 nm single crystalline rare earth vanadates after unprotected annealing (800-1000 °C). Eu3+-doped nanoparticles showed enhanced photostability and ~50% emission quantum yields in water (λexc=280 nm), while Dy3+-, Tm3+-, and Yb3+/Er3+-doped vanadates provided remarkably intense multicolour emissions via downshift or upconversion luminescence. We correlated spectroscopic properties of pristine and annealed solids to microstructural characteristics to explain the superior emission features, opening new perspectives for sensing applications

Quand un virus pathogène détourne la machinerie cellulaire à son avantage

Session "Dialogues agresseurs-hôtes, adaptations réciproques"Le virus respiratoire syncytial (VRS) est le principal agent responsable de maladies respiratoires sévères (bronchiolites, pneumonies) chez l’Homme et le bovin. Le VRS est un virus enveloppé dont le génome est constitué d’un ARN simple brin de polarité négative, codant pour 11 protéines. Le génome est transcrit et répliqué par le complexe ARN polymérase viral. Composé de la nucléoprotéine N, de la polymérase L, de la phosphoprotéine P et du facteur de transcription M2-1, ce complexe ne possède pas toutes les fonctions enzymatiques nécessaires à son cycle viral. Par conséquent le virus doit exploiter la cellule pour se répliquer et se répandre dans les voies respiratoires. Ce détournement des fonctions cellulaires par les virus est toujours étonnant et surprenant par son ingéniosité, mais est difficile à démasquer.En cartographiant le site de P interagissant avec M2-1, de façon inattendue, nous avons observé qu’une mutation du résidu F87 situé en amont du site d’interaction avec M2-1 (région 90-110), empêchait la déphosphorylation de M2-1 sans effet sur l’interaction P-M2-1. De plus cette mutation a un effet drastique sur l’activité ARN polymérase. Ce résidu s’inscrit dans un motif de type « RVxF », impliqué dans la capture de la phosphatase-1 (PP1), protéine de la cellule hôte, par P. Par GST-pulldown et co-immunoprécipitation, nous avons montré que P interagit directement avec PP1 via ce domaine. De plus, par immunofluorescence et microscopie, nous avons observé que P recrute PP1 dans les centres réplicatifs viraux appelés « inclusion bodies » ou IBs. Enfin nous montrons que la surexpression de PP1 entraîne une accumulation de M2-1 déphosphorylée et diminue l’efficacité de la réplication du VRS. Nous en déduisons ainsi que le complexe P-PP1 régule la déphosphorylation de M2-1 et la transcription du VRS. En l'absence de PP1 des corps d'inclusion, M2-1 est exclue des granules associés aux IBs (IBAGs) formés par l'ARNm viral. Ces résultats suggèrent que M2-1 fonctionne non seulement en tant qu'antiterminateur de transcription, mais joue également un rôle critique post-transcriptionnel