Analyse des protéines du tégument par virométrie en flux et protéomique des capsides nucléaires du Virus Herpès Simplex de type 1 (VHS-1)

Le virus herpès simplex de type 1 (VHS-1) est un agent infectieux hautement contagieux qui constitue un véritable problème de santé mondiale causant de nombreuses pathologies allant de l'herpès labial jusqu’aux plus graves comme l'encéphalite et les complications chez les nouveau-nés. Le virus comporte 4 composants structurels distincts : un génome viral d’ADN double brin linéaire englobé dans une capside icosaèdrale de 125 nm, une couche de protéine appelée tégument, et une enveloppe lipidique dérivée de l'hôte dans laquelle les glycoprotéines virales sont ancrées. Le tégument est un réseau très dense et très complexe comprenant des milliers de copies de protéines de différentes tailles qui relient structurellement l'enveloppe virale à la capside. Ces protéines multifonctionnelles remplissent plusieurs fonctions importantes tout au long du cycle viral. Elles sont impliquées dans le transport des capsides entrantes jusqu’aux pores nucléaires, la maturation et la sortie des particules virales nouvellement formées ainsi que l'acquisition de l'enveloppe finale. Les protéines du tégument ont été largement étudiées dans le but de déterminer leurs rôles dans l'infection et la virulence. Cependant, étant limitées par les techniques conventionnelles, toutes ces études considèrent que l'ensemble de la population virale est responsable du phénotype de l'infection sans tenir compte de l'hétérogénéité possible des protéines tégumentaires entre les particules virales et son impact sur l'infectiosité. Après la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane plasmique conduisant à l'entrée du virus, le génome viral est livré au noyau, où il se réplique afin d’amorcer l'assemblage des nouvelles capsides. À ce stade, quatre espèces distinctes de capsides non enveloppées sont présentes. Les procapsides thermodynamiquement instables, les capsides A et B qui ne parviennent pas à incorporer correctement le génome viral, et les capsides C qui incorporent le génome viral et formeront finalement des virions enveloppés matures. Ces capsides peuvent être distinguées les unes des autres sur la base de leurs composition (ADN et protéines) ainsi que de leur apparence en microscopie électronique. Les capsides A et B sont considérées comme abortives et seuls les C-capsides matures peuvent traverser les deux membranes nucléaires par un mécanisme d'enveloppement / dé-enveloppement et sont finalement réenveloppées dans le TGN. L'acquisition de la couche de tégument est supposée se faire de façon séquentielle du noyau au TGN en passant par le cytoplasme. Cette acquisition est favorisée par un réseau très complexe d’interactions protéiques impliquant la capside et les protéines du tégument. Cependant, la séquence exacte d’addition de ces protéines est encore mal définie. Dans le premier article présenté dans cette thèse et qui a été publié dans Journal of Virology, nous avons analysé la teneur en protéines tégumentaires des particules individuelles du virus de l'herpès simplex 1 en utilisant une approche innovatrice de cytométrie en flux que nous avons développée en laboratoire. Nos données confirment que si certaines protéines virales sont incorporées en quantités contrôlées, d'autres varient considérablement. Ces résultats nous ont également permis de mettre en évidence l’existence d’une corrélation entre l'abondance de protéines tégumentaires spécifiques et l’infectiosité du virus. Dans le deuxième article, l’emploi de la virométrie en flux nous a également permis non seulement d’analyser les capsides nucléaires, mais aussi d’enrichir la pureté des capsides C. Et pour la première fois, on a été capable d’analyser trois types de capsides nucléaires (A, B et C) par spectrométrie de masse et de déterminer leur composition protéique globale. Ceci appuie fortement la doctrine selon laquelle l’acquisition du tégument démarre hâtivement au niveau du noyau et soutient l’implication probable de ces protéines dans l’enveloppement primaire des capsides. Nous avons également découvert la présence de protéines de l’hôte associées aux capsides.

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