Study of post-translational modifications of the hepatitis E virus (HEV) ORF2 capsid protein
Étude des modifications post-traductionnelles de la protéine de capside ORF2 du virus de l'hépatite E (HEV)
Résumé
Hepatitis E virus (HEV) infection is a major public health problem that affects more than20 million people and kills approximately 70,000 worldwide each year. HEV is the leadingcause of acute viral hepatitis in the world. In France, the seroprevalance of HEV is 22.4% inthe general population. This virus is transmitted by fecal-oral route or by consumption ofundercooked contaminated meat. Very recently, we have described an efficient cell culturesystem to amplify HEV. This system represents a unique tool for characterizing the variousstages of the infectious HEV lifecycle that are very poorly understood to date. As part of mythesis, I focused on the ORF2 capsid protein which is the structural unit of viral particles andis therefore a central player in the HEV lifecycle. ORF2 is a 660 amino acids protein thatcontains a signal peptide and three potential N-glycosylation sites (N1, N2 and N3). My workaimed to identify the role of the ORF2 N-glycosylation in the HEV lifecycle. Our resultsrevealed that the ORF2 protein is N-glycosylated on the N1 and N3 sites, whereas the N2 siteis not N-glycosylated. Also, the N-glycosylation has no significant relevance neither for thestability, oligomerization, antibody recognition of the ORF2 protein nor for viral assemblyand viral infectivity. We also revealed that, the ORF2 protein is translocated into the nucleusof infected cells, independently of N-glycosylation. We identified for the first time afunctional nuclear localization signal (NLS) located at the N-terminus of the ORF2 proteinthat interacts probably with the importin alpha1. Surprisingly, this NLS regulates both nuclearimport and endoplasmic reticulum translocation of the ORF2 protein. Finally, wedemonstrated that, the ORF2 protein possesses three nuclear export signals (NES) located atits C-terminus. The ORF2 protein interacts with the exportin1 and is exported from the cellnuclei. This interaction drives the ORF2 protein from the nucleus to the cytoplasm of theinfected cells. Hence, this study led to new insights into the molecular mechanisms of theORF2 protein and could help to the design of novel antiviral strategies against HEV.
L’infection par le virus de l’hépatite E (HEV) est un problème majeur de santé publiquequi touche plus de 20 millions de personnes et tue environ 70 000 chaque année à travers lemonde. Le HEV est la cause majeure d’hépatite virale aiguë dans le monde. En France, laséroprévalence du HEV est de 22,4% dans la population générale. Ce virus se transmet parvoie féco-orale ou par consommation de viande contaminée mal cuite. Très récemment, nousavons décrit un système de culture cellulaire permettant d’amplifier efficacement le HEV. Cesystème représente un outil unique pour caractériser les différentes étapes du cycle infectieuxdu HEV qui sont très mal connues à ce jour. Dans le cadre de ma thèse, je me suis intéresséplus particulièrement à la protéine de capside ORF2 qui est l’unité structurale des particulesvirales et est donc un acteur central du cycle infectieux du HEV. La protéine ORF2 est uneprotéine de 660 acides aminés (aa) qui possède un peptide signal (PS) et trois sites potentielsde N-glycosylation (N1, N2 et N3). J’ai donc étudié le rôle de la N-glycosylation de cetteprotéine ORF2 dans le cycle infectieux du HEV. Pour atteindre cet objectif, la soucheinfectieuse HEV-p6 génotype 3 a été utilisée pour infecter les cellules de la lignéehépatocytaire PLC3, sous clone de la lignée PLC/PRF/5. Les résultats obtenus ont montré quela protéine ORF2 est N-glycosylée uniquement au niveau des sites N1 et N3 ; le site N2 estdéfavorable à la N-glycosylation. Nos résultats ont montré que la N-glycosylation de laprotéine ORF2 n’est pas importante pour sa stabilité, son oligomérisation, sa reconnaissancepar des anticorps, l’assemblage et l’infectiosité des particules virales. Nous avons aussimontré que la protéine ORF2 est importée dans le noyau des cellules hôtes au cours du cycleinfectieux du HEV de manière indépendante de la N-glycosylation. Nous avons identifié pourla première fois un signal de localisation nucléaire (NLS) fonctionnel en position N-terminalede la protéine ORF2 lui permettant d'interagir probablement avec l’importine alpha1. Demanière surprenante, ce NLS régule non seulement l’import nucléaire de cette protéine virale,mais aussi sa translocation réticulaire. Nous avons également démontré que la protéine ORF2est exportée du noyau des cellules hôtes en interagissant avec l’exportine1 et possède 3signaux d’export nucléaire (NES) en position C-terminale. Ces résultats améliorent laconnaissance du trafic intracellulaire de la protéine ORF2 et pourraient orienter les stratégiesantivirales dirigées contre le HEV.
Domaines
Médecine humaine et pathologie
Origine : Version validée par le jury (STAR)