Etude de déterminants d'entrée virale et de morphogenèse du virus de l'hépatite B

par Yann Le Duff

Thèse de doctorat en Microbiologie et virologie

Sous la direction de Camille Sureau.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .


  • Résumé

    Le mécanisme de bourgeonnement du virus de l'hépatite B (HBV) repose entièrement sur ses protéines d'enveloppe. Celles-ci s'oligomérisent et bourgeonnent spontanément dans la lumière du réticulum endoplasmique (RE), essentiellement sous la forme de particules sous-virales vides, sécrétées en abondance par une cellule infectée. Occasionnellement, les protéines d'enveloppe recrutent la nucléocapside HBV et conduisent à la formation de virions complets, ou particules de Dane. Ce mode de bourgeonnement atypique est parasité par les ribonucléoprotéines du virus de l'hépatite delta (HDV), qui s'associent aux protéines d'enveloppe et sont sécrétées sous la forme de virions HDV. Les protéines d'enveloppent HBV sont au nombre de trois : la petite, S-AgHBs, la moyenne, M-AgHBs et la grande, L-AgHBs. Elles partagent un domaine C-terminal commun et diffèrent par la taille de leur extrémité N-teminale. La protéine S est constituée du seul domaine S, la protéine M des domaines S et preS2 et la protéine L-AgHBs, des domaines S, preS2 et preSl. La protéine S-AgHBs est le moteur du bourgeonnement des particules HBV et HDV. C'est une protéine intégrale synthétisée à la membrane du RE. Son domaine N-terminal contient deux domaines transmembranaires délimitant une boucle cytosolique et une boucle antigénique (BAG), présentée à la surface des virus. Sa partie C-terminale est très hydrophobe et prédite comme membranaire. Par ailleurs, deux déterminants d'infectiosité ont été identifiés sur preSl et la BAG. La première partie de nos travaux a consisté à caractériser le mode de fonctionnement des deux déterminants d'infectiosité. Nos résultats sont en faveur d'un fonctionnement indépendant de preSl et de la BAG à l'entrée virale. De plus, le rôle de la BAG nécessiterait la coordination de nombreuses protéines de surface alors que seulement quelques domaines preSl sont suffisants à l'infection. Finalement, le mode de fonctionnement de preSl semble reposer sur une coopération allostérique des différents sous-éléments qu'il contient. La deuxième partie de nos travaux a consisté à préciser la topologie du domaine C-terminal de la protéine S-AgHBs de manière à caractériser plus précisément son rôle dans la morphogénèse HBV et HDV. Cette région s'associerait aux membranes cellulaires vraisemblablement par les domaines 154-174 et 202-226. Les résidus 202-226 sont très hydrophobes et pourrait participer, avec la région 71-102, à la dimérisation des protéines de surface. La région 154-174 est probablement organisée en hélice amphiphile positionnée parallèlement aux membranes ; elle pourrait participer au recrutement du cholestérol. Enfin, les résidus 193-204 serait cytoplasmiques, en accord avec leur fonction dans le recrutement de la ribonucléoprotéine HDV.

  • Titre traduit

    Study of determinants of viral entry and morphogenesis of the hepatitis B virus


  • Résumé

    The budding mechanism of the Hepatitis B Virus (HBV) is entirely dépendent on its envelope proteins. These proteins form oligomers and spontaneously bud into the lumen of the endoplasmic réticulum (ER), mainly as empty subviral particles that are secreted in large quantities by infected cells. The envelope proteins occasionally recruit HBV nucleocapsids leading to the formation of complete virions also called Dane particles. Ribonucleoproteins of the Hepatitis Delta Virus (HDV) take advantage of this unusal budding mechanism: they bind to the envelope proteins and are secreted as HDV virions. There are three HBV envelope proteins: the small protein S-AgHBs, the medium protein M-AgHBs, and the large protein L-AgHBs. They share a common C-terminal domain but the size of their N-terminal domains differs. The S protein contains only the S domain, while the M and the L proteins consist respectively of the S and preS2 domains, and the S, preS2, and preSl domains. The S-AgHBs protein drives HBV and HDV budding. This integral protein is synthesized at the ER membrane. Its N-terminal region contains two transmembrane domains forming a first cytosolic loop and an antigenic loop (AGL) that is presented at the surface of the viruses. Its C-terminal domain is highly hydrophobic and predicted as a membrane domain. In addition two infectivity determinants have been identified on the preSl domain and the AGL. First our study aimed at characterizing the mechanism of action of the two infectivity determinants. Our results indicate that these determinants are functionaly independant at viral entry. The role of the AGL may require the intervention of many surface proteins while only a few domains of preSl are sufficient for infection. Finally, the mode of action of the preSl domain seems to be mediated by an allosteric cooperation of its sub-elements. The second part of our study aimed at specifying the topology of the C-terminal domain of the S-AgHBs protein in order to further characterize its role in HBV et HDV morphogenesis. This region most likely associates with cellular membranes through the 154-174 and 202-226 domains. The 202-226 residues are highly hydrophobic and may be implicated, together with the 71-102 region, in the surface proteins dimerization. The 154-174 region is presumably organized as an amphipathic helix, which is parallel to membranes. It may participate in cholesterol recruitment. Lastly, residues 193-204 may be exposed cytoplasm in agreement their role in HDV ribonucleoprotein recruitment.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (200 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 348 Réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 232
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