Déterminants viraux impliqués dans la résistance du virus West Nile contre l'action anti-virale de l'enzyme 2', 5' Oligoadénylate-Synthétase1b

Viral Determinants of West Nile Virus résistance to antiviral action of 2',5' Oligoadenylate Synthetase Ib

• Auteur / Autrice : Eva Mertens
• Direction : Philippe Desprès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie et virologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation de l'expression des gènes viraux

Helicase

Prédisposition aux maladies

2',5'-Oligoadenylate synthetase

Virus du Nil occidental

Résumé

Le virus West Nile (WNV) est un flavivirus émergent transmis par les moustiques de grande importance en termes de santé publique. Ce virus est capable d'infecter le système nerveux central et est responsable de fièvres, d'encéphalopathies et d'autres complications neurologiques sévères chez l'homme. Une attention particulière s'est récemment focalisée sur la capacité du WNV à échapper à la réponse anti-virale assurée par les interférons de type I (IFN). L'enzyme 2',5' Oligoadénylate-Synthétase Ib (Oaslb), induite par l'IFN, contribue à l'établissement de cette réponse anti-virale dirigée contre le WNV en enrayant l'accumulation d'ARN viral dans les cellules infectées. Cette étude avait pour objectif d'identifier les déterminants viraux permettant au WNV de contrecarrer l'activité anti-virale assurée par l'Oaslb. Au cours de cette étude nous avons produit un variant de WNV par passages répétés du virus sur des fibroblastes murins exprimant l'Oaslb. Ce virus variant exhibe une résistance à l'action anti-virale de cette enzyme. Nos résultats suggèrent que le rétablissement de la réplication virale dans les fibroblastes murins exprimant ['Oaslb infectés par le variant n'est pas lié à une inhibition de la suppression des ARN viraux médiée par POaslb mais à une augmentation globale de leur production. Le séquençage du génome complet du variant de WNV résistant à l'Oaslb a permis d'identifier une substitution de la Serine 365 en Glycine dans le domaine ATPase/Hélicase de la protéine NS3, ainsi que de la Valine 9 en Méthionine dans le segment C-terminal 2K de la protéine NS4A. Une étude in vitro a permis de montrer que la mutation dans le domaine ATPase/Hélicase de la protéine NS3 réduit la consommation d'ATP nécessaire à son activité ATPase. L'effet de ces deux mutations sur l'inhibition de la réplication virale médiée par l'Oaslb a été étudié en les introduisant par mutagénèse dirigée dans l'ADN complémentaire de taille génomique et infectieux de WNV. Bien que le virus muté dans la protéine NS3 n'échappe pas à l'activité inhibitrice de l'Oaslb, la production d'ARN viral est plus importante que pour le virus sauvage. Nos résultats suggèrent que la mutation dans le domaine 2K participe à la résistance de WNV à l'action é Bée de l'Oaslb en augmentant la synthèse des ARN viraux et la production virale dans des cellules surexprimant l'Oaslb. La mutation dans la protéine NS3 pourrait contribuer à ce mécanisme en conférant une résistance accrue à la dégradation des ARN viraux générée par l'Oaslb.

West Nile virus (WNV) is an emerging mosquito-borne flavivirus of global significance that can infect the central nervous System and cause severe neurological disease. Recent attention focused on the ability of WNV to circumvent antiviral mechanisms mediated by Type-[ interferons (IFNs). The IFN-inducible 2',5' Oligoadenylate Synthetase Ib (Oaslb) contributes to the establishment of an antiviral state against WNV by suppressing vRNA accumulation in infected cells. This study aimed to identify viral determinants that promote WNV to counteract antiviral activity of Oaslb. We report the characterization of a WNV variant produced by serial passage in mouse fibroblasts expressing Oaslb that shows increased growth capacity. Our data suggest that the rescue of viral growth in Oaslb-expressing cells infected with the WNV variant did not arise from impairment of Oaslb-mediated vRNA suppression, but from overall increased vRNA production. Genetic analysis of the Oaslb-resistant WNV variant identified a Ser-365-Gly change in the NS3 ATPase/helicase domain and a Val-9-Met change in the C-terminal 2K segment of NS4A. Mechanistic study demonstrated that the mutation in the NS3 ATPase/helicase alters the requirement of ATP for its ATPase activity. The effect of the two amino acid substitutions on Oaslb-mediated WNV inhibition was investigated by engineering the individual mutations into an infectious WNV cDNA clone. Although growth of NS3-mutant virus was impaired in Oaslb-expressing cells, a rescue of Oaslb-mediated vRNA inhibition compared to WT virus was observed. Our data suggests that the 2K-mutation is critical for WNV résistance to antiviral action of Oaslb by enhancing vRNA replication and promoting viral growth in Oaslb-expressing cells. The NS3 mutation might contribute to this mechanism by conferring increased résistance to Oaslb-mediated vRNA degradation