La structure moléculaire en 3D de la "machine à copier" virale décryptée
Approche pour le développement de médicaments
Des chercheurs du Centre médical universitaire de Göttingen (UMG) et de l'Institut Max Planck (MPI) pour les sciences multidisciplinaires ont montré, pour la première fois, comment le matériel génétique du virus Nipah se réplique dans les cellules infectées. Ce virus peut provoquer une encéphalite mortelle chez l'homme. En utilisant la cryo-microscopie électronique, l'équipe dirigée par le professeur Hauke Hillen a pu visualiser la structure tridimensionnelle de la "machine à copier" virale. Ces résultats pourraient contribuer au développement futur de médicaments antiviraux pour le traitement des infections par le virus Nipah. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Nature Communications.
Représentation artistique de la structure 3D de l'ARN polymérase du virus Nipah à l'état actif. La structure de l'ARN polymérase du virus Nipah est représentée sous forme de surface transparente (protéine L en vert, protéine P en orange). L'ARN viral, qui sert de matrice à l'ARN polymérase, est représenté en bleu, l'ARN nouvellement produit en rouge. Le substrat nucléotidique est représenté en jaune.
umg/fernanda sala
Des foyers de maladies et des épidémies régionales causées par des virus transmis de l'animal à l'homme continuent de se produire dans le monde entier. De nombreuses pandémies qui se propagent au-delà des frontières nationales trouvent également leur origine dans ce mode de transmission. La recherche précoce sur les agents pathogènes est essentielle pour garantir la disponibilité de médicaments et de vaccins efficaces en cas d'épidémie ou de pandémie.
L'Organisation mondiale de la santé (OMS) classe le virus Nipah parmi les virus potentiellement très dangereux pour l'homme. Il a été à l'origine de plusieurs épidémies en Asie ces dernières années. Le virus peut être transmis de la chauve-souris à l'homme, provoquant une maladie grave qui peut être mortelle dans 70 % des cas. Il peut également être transmis d'une personne à l'autre et se propager très rapidement. Il n'existe actuellement aucun médicament ou vaccin ciblé pour traiter l'infection par le virus Nipah.
Approche pour le développement de médicaments
Les chercheurs dirigés par le professeur Hauke Hillen, chef du groupe de recherche "Structure et fonction des machines moléculaires" au département de biochimie cellulaire du centre médical universitaire de Göttingen (UMG) et chef du groupe de recherche au MPI pour les sciences multidisciplinaires, ont réussi à visualiser pour la première fois la structure tridimensionnelle de la machine à copier du virus Nipah, également connue sous le nom d'ARN polymérase, à une résolution moléculaire. L'ARN polymérase est responsable de la réplication du matériel génétique viral et de l'activation des gènes viraux, et est essentielle à la réplication du virus dans les cellules. Elle constitue donc une cible prometteuse pour le développement de médicaments. Les scientifiques ont utilisé la cryo-microscopie électronique pour déchiffrer la structure tridimensionnelle (3D) de l'ARN polymérase. Ils ont congelé par choc l'ARN polymérase dans deux états différents, libre et lié à l'ARN viral, puis ont pris des milliers d'images individuelles de la molécule dans un microscope électronique ultramoderne. Des ordinateurs très performants ont ensuite été utilisés pour calculer une structure 3D avec une résolution quasi atomique.
"Il s'agit d'une étape importante car, jusqu'à présent, on ne savait pas exactement à quoi ressemble l'ARN polymérase du virus Nipah et comment elle interagit avec l'ARN viral. Nos données montrent qu'elle est similaire aux ARN polymérases d'autres virus à ARN apparentés, tels que le virus Ebola, mais qu'elle présente certaines caractéristiques particulières", explique le professeur Hillen. Les données révèlent également comment cette ARN polymérase virale utilise l'ARN viral génomique comme modèle pour le processus de copie, et comment elle lie l'ARN produit nouvellement produit et les blocs de construction des nucléotides. "Ces résultats sont particulièrement intéressants parce qu'un instantané moléculaire de l'ARN polymérase dans son état actif n'a jamais été visualisé auparavant, même pour des virus apparentés comme Ebola", explique le Dr Fernanda Sala, chercheuse postdoctorale dans le groupe de recherche "Structure et fonction des machines moléculaires" et première auteure de l'étude. "En comparant les instantanés de l'ARN polymérase libre et liée à l'ARN, nous avons pu non seulement déchiffrer sa structure, mais aussi obtenir de nouvelles informations sur sa dynamique. Ces données peuvent être utiles pour le développement ciblé de médicaments susceptibles d'inhiber l'ARN polymérase", poursuit-elle.
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.
Publication originale
Autres actualités du département science
