Etude du rôle de la protéine ORF9p du virus de la varicelle et du zona dans la fusion cellulaire

Abstract

Le virus de la varicelle et du zona (VZV ou HHV-3) est un Alphaherpesvirus humain à l’origine de deux pathologies, la varicelle (chickenpox) et le zona (shingles). La propagation du VZV est assez différente de celle d’HSV-1 qui génère beaucoup de particules virales infectieuses en suspension dans le surnageant. Le VZV, lui, se propage presqu’exclusivement par contact cellule à cellule, et provoque une fusion massive des cellules entre elles, menant in vivo comme in vitro à l’apparition de cellules géantes plurinucléées, les syncytia. Ce processus est encore mal compris, mais fait intervenir les mêmes protéines que celles impliquées dans l’entrée du virus, la glycoprotéine gB, comportant des boucles de fusion caractéristiques qui doit être activée par le complexe gH/gL, mais aussi la glycoprotéine gE qui a été montrée très importante pour la propagation virale notamment via un motif d’interaction avec la protéine cellulaire IDE (insulin-degrading enzyme) et un motif d’interaction avec gI. L’ORF9p, la protéine tégumentaire majeure du VZV, intervient dans l’enveloppement secondaire et interagit avec le complexe cellulaire AP-1 qui régit le trafic protéique et vésiculaire entre la partie trans de l’appareil de Golgi et l’endosome de recyclage. Des études menées dans notre laboratoire ont permis de démontrer qu’un virus portant une mutation ponctuelle sur ORF9p (L231A), empêchant sa liaison avec AP-1, présente un gros défaut de croissance et des foyers d’infection totalement dépourvus de syncytium. Après une dizaine de passages en culture, ce mutant se caractérise par une réversion phénotypique avec une réapparition des syncytia. Le but de travail est d’étudier le rôle d’ORF9p dans la fusion cellule-cellule pour permettre la propagation du VZV dans les tissus.

Une analyse des foyers viraux en microscopie à fluorescence a montré que la mutation ORF9p-F181A diminue la réplication virale et la fusion cellule-cellule, à l’inverse de la mutation F181W qui la favorise. Ensuite, des expériences en co-immunoprécipitation ont permis de démontrer que la mutation ORF9p-F181A perturbe la liaison d’ORF9p avec gE et gH, mais aussi la liaison entre gB et gH. Enfin, des immunofluorescences ont permis de montrer que la mutation F181A provoque un défaut d’expression des glycoprotéines en surface des foyers viraux. Nous avons également observé, lorsque les mutants de la protéine ORF9p sont maintenus pendant un grand nombre de passages en culture, une réversion phénotypique, avec réapparition de syncytia pour le mutant ORF9p-F181A. Des analyses par séquençage à haut débit ont montré que des mutations spontanées compensatoires apparaissent dans la séquence codant pour les glycoprotéines gE, gB et gH.

En conclusion, ORF9p est une protéine du VZV très importante qui intervient dans le trafficking des glycoprotéines permettant, in fine, la fusion cellule-cellule.