Des virus influenza proches du virus humain de la grippe sont responsables d’épizooties qui pourraient constituer une menace sanitaire si la barrière inter-espèces venait à être franchie. Depuis octobre 2021, l'Europe subit l’épizootie d’influenza aviaire hautement pathogène (IAHP) la plus dévastatrice jamais connue. Cette maladie virale hautement contagieuse affecte les oiseaux sauvages et domestiques, et est donc placée sous très haute surveillance par l'OMS. Chaque année, le virus de la grippe contamine entre 2 et 6 millions de français.
Dans ce contexte, des scientifiques de l'Irig cherchent à élucider les mécanismes moléculaires permettant au virus grippal de muter ou de s'adapter à d'autres espèces.
Le génome de cette famille de virus est composé de huit molécules d'ARN simple brin, recouvertes de multiples copies de nucléoprotéine virale. Les extrémités 3' et 5' de ces brins d'ARN interagissent avec une ARN-polymérase pour former le complexe ribonucléoprotéique (RNP) impliqué dans la prolifération virale. Chacun de ces huit ensembles forme un complexe ribonucléoprotéique très flexible.
Mettant à profit leur expertise dans l'expression et la purification de la protéine NP recombinante, ils ont développé un protocole permettant d’auto-assembler des particules de type-RNP, à partir de protéines NP recombinantes et de petites sondes d'ARN. Par cette approche, ils ont pu produire nettement plus de matériel biologique qu’en partant de virus, condition primordiale pour mener une étude à haute résolution par cryo-ME. Grâce au microscope électronique Titan Krios de la ligne CM01 de l’ESRF, ils ont réussi à générer un modèle final à 5 Å de résolution de ces particules similaires aux RNP grippales.
Figure : reconstruction 3D du complexe ribonucléoprotéiques de 8,7 Å de long sur fond d'image micrographes de particules similaires aux nucléoprotéines assemblées
in vitro à l'aide de nucléoprotéines recombinantes et de petits ARN synthétiques. Credit CEA
Ceci a permis de comprendre comment les molécules de nucléoprotéine interagissent entre elles au sein de cette architecture flexible et complexe. Cette reconstruction tridimensionnelle à résolution subnanométrique obtenue par cryo-ME permet pour la première fois de visualiser l’agencement de l’ARN au sein des RNP.
Si l’ARN semble participer à la structuration de cette architecture complexe, il peut coulisser librement à la surface des protéines, sans doute pour pouvoir être facilement accessible à l’ARN polymérase lors du cycle viral.