Etude structurale et fonctionnelle du facteur de transcription M2-1 du virus respiratoire syncytial

Abstract

Le virus respiratoire syncytial (VRS) est le principal agent responsable de maladies respiratoires graves chez les jeunes enfants. Il n y a pas de vaccin pour l homme et le développement d antiviraux est nécessaire. Le génome du VRS est constitué d un ARN simple brin de polarité négative qui sert de matrice pour la transcription et la réplication des ANR viraux. L ARN polymérase virale est un complexe composé de protéines N, L, P, et M2-1 est capable de se lier à l ARN mais aussi d interagir avec la phosphoprotéine P. Ces propriétés de liaison sont liées à la région globulaire de M2-1 allant de la Sérine 58 à l Arginine 177. Nous avons déterminé la structure de ce domaine par résonance magnétique nucléaire (RMN). Le recouvrement partiel des surfaces d interaction pour l ARN et P sur M2-158-177 confirme les résultats obtenus préalablement concernant une compétition entre ces deux partenaires. Nous avons identifié huit résidus localisés sur ces surfaces critiques pour l activité transcriptionnelle du complexe polymérase. Des mutations simples suffisent à perturber spécifiquement soit l interaction avec P soit avec l ARN sur M2-1. Le recrutement de M2-1 dans le corps d inclusion cytoplasmiques, correspondant à des sites de synthèse de l ARN viral, est diminué par des mutations affectant uniquement l interaction avec P. Ces résultats révèlent que les interactions entre M2-1 et l ARN ou P peuvent être découplées bien qu elles soient essentielles pour la fonction d activateur de la transcription de M2-1.Respiratory Syncytial Virus (RSV) is the main cause of pneumonia and bronchiolitis in young children. There is no vaccine nor antiviral for humans. This virus encodes its own NA-dependent RNA polymerase (RdRp) to transcribe and replicate viral genes.The RdRp is composed of the nucleoprotein N, the phosphoprotein P, the large protein L and the transcription factor M2-1. Our aim is to characterize the structure and the function of the RdRp proteins to develop antiviral strategies. The M2-1 protein functions as an essential transcriptional cofactor of the RdRp complex by increasing polymerase processivity. M2-1 is a modular RNA binding protein that also interacts with the viral phosphoprotein P, another component of the RdRp complex. These binding properties are related to the core region of M2-1 encompassing residues S58 to K177.Here we report the NMR structure of the RSV M2-158-177 core domain. The partial overlap of RNA and P interaction surfaces on M2-158-177 rationalizes the previously observed competitive behavior of RNA versus P. we identified eight residues located on these surfaces that are critical for an efficient transcription activity of the RdRp complex. Single bodies, which are regarded as sites of viral RNA synthesis, was impared by mutations affecting only binding to P, but not to RNA, suggesting that M2-1 is associated to the hononucleocapsid by interacting with P.These results reveal that RNA and P binding to M2- can be uncoupled and that both are critical for the transcriptional activation function of M2-1.VERSAILLES-BU Sciences et IUT (786462101) / SudocSudocFranceF