La formation des coronavirus est modélisée avec succès
L'étude de l'UC Riverside pourrait permettre de concevoir des médicaments efficaces pour lutter contre le SRAS-CoV-2 et d'autres coronavirus.
Une physicienne de l'Université de Californie, Riverside, et son ancien étudiant diplômé ont réussi à modéliser pour la première fois la formation du SRAS-CoV-2, le virus qui propage le Covid-19.
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Dans un article publié dans la revue Viruses, Roya Zandi, professeur de physique et d'astronomie à l'UCR, et Siyu Li, chercheur postdoctoral au Songshan Lake Materials Laboratory en Chine, offrent une compréhension globale de l'assemblage et de la formation du SARS-CoV-2 à partir de ses composants.
"La compréhension de l'assemblage viral a toujours été une étape clé menant à des stratégies thérapeutiques", a déclaré M. Zandi. "De nombreuses expériences et simulations de virus tels que le VIH et le virus de l'hépatite B ont eu un impact remarquable pour élucider leur assemblage et fournir des moyens de les combattre. Même les questions les plus simples concernant la formation du SRAS-CoV-2 restent sans réponse."
M. Zandi a expliqué qu'une étape critique du cycle de vie de tout virus est l'empaquetage de son génome dans de nouveaux virions ou particules virales. Il s'agit d'une tâche particulièrement difficile pour les coronavirus, comme le SRAS-CoV-2, en raison de leurs très grands génomes à ARN. En effet, les coronavirus possèdent le plus grand génome connu pour un virus qui utilise l'ARN comme matériel génétique.
Le SARS-CoV-2 possède quatre protéines structurelles : l'enveloppe (E), la membrane (M), la nucléocapside (N) et la pointe (S). Les protéines structurelles M, E et N sont essentielles à l'assemblage et à la formation de l'enveloppe virale - la couche la plus externe du virus qui le protège et facilite son entrée dans les cellules hôtes. Ce processus se déroule au niveau de la membrane du compartiment intermédiaire du golgi du réticulum endoplasmique, ou ERGIC, un système membranaire complexe qui fournit au coronavirus son enveloppe lipidique. L'assemblage des coronavirus est unique par rapport à de nombreux autres virus, car ce processus se déroule au niveau de la membrane ERGIC.
La plupart des études computationnelles réalisées jusqu'à présent utilisent des modèles à gros grains où seuls les détails pertinents à grande échelle sont utilisés pour imiter les composants viraux. Au fil des ans, les modèles à gros grains ont permis d'expliquer plusieurs processus d'assemblage de virus, ce qui a conduit à d'importantes découvertes.
"Dans cet article, l'utilisation de modèles à gros grains nous a permis de modéliser avec succès la formation du SRAS-CoV-2 : les protéines N condensent l'ARN pour former le complexe RNP compact, qui interagit avec les protéines M intégrées dans la membrane lipidique", a déclaré Mme Zandi.
Elle ajoute que le "bourgeonnement", c'est-à-dire le moment où une partie de la membrane commence à se courber vers le haut, complète la formation du virus. Le modèle mis au point par Zandi et Li leur a permis d'explorer les mécanismes d'oligomérisation des protéines, de condensation de l'ARN par les protéines structurelles et d'interactions entre la membrane cellulaire et les protéines. Il leur a également permis de prédire les facteurs qui contrôlent l'assemblage du virus.
"Notre travail révèle des ingrédients et des composants clés contribuant à l'emballage du long génome du SRAS-CoV-2", a déclaré Li. "Les études expérimentales concernant le rôle spécifique de chacune des plusieurs protéines structurelles impliquées dans la formation des particules virales montent en flèche, mais de nombreux détails restent obscurs."
Selon Zandi, l'aperçu présenté dans l'article de recherche et la comparaison des résultats avec ceux observés expérimentalement pourraient fournir certains de ces détails et éclairer la conception de médicaments antiviraux efficaces pour arrêter les coronavirus au stade de l'assemblage.
"Les aspects physiques de l'assemblage des coronavirus explorés dans notre modèle sont intéressants non seulement pour les physiciens qui commencent à appliquer des méthodes basées sur la physique à l'étude des virus enveloppés, mais aussi pour les virologues qui tentent de localiser les interactions protéiques clés dans l'assemblage et le bourgeonnement des virus", a-t-elle déclaré. "Nous avons maintenant une meilleure compréhension des interactions qui sont importantes pour l'emballage du génome et la formation du virus. C'est la première fois que nous avons pu affiner l'interaction entre le génome et les protéines et obtenir la condensation du génome et l'assemblage simultanément."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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