Un nouveau mode de régulation de la réponse immunitaire antivirale innée

Publié par Adrien le 18/05/2021 à 09:00
Source: CNRS INSB
Lors d'une infection, les cellules eucaryotes mettent en place une réponse immunitaire basée sur la détection de molécules pathogènes tel que l'ARN double-brin produit par un virus. Chez les mammifères, cette réponse active une protéine appelée PKR qui va induire le suicide (Le suicide (du latin suicidium, du verbe sui caedere « se massacrer...) de la cellule infectée. Chez d'autres organismes, l'ARN double-brin viral est reconnu et dégradé par la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs...) Dicer. Le rôle exact de Dicer dans la réponse antivirale chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...) restait à déterminer. Des scientifiques ont identifié les partenaires de Dicer dans des cellules humaines infectées par le virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise...) de Sindbis. Les résultats, publiés dans la revue PLOS Pathogens, montrent que Dicer interagit avec PKR pour bloquer son action.


La protéine Dicer interagit avec l'ARN double-brin issu de la réplication de l'ARN du virus de Sindbis (SINV) et avec PKR pour inhiber son activité. Les différents domaines de la protéine Dicer sont représentés, PKR interagit avec le domaine hélicase. L'image de fond représente des cellules humaines HEK293T observées en microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique...) confocale, le complexe DICER/PKR est visible en jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même...) et les noyaux en bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...).
© Sébastien Pfeffer

Il existe dans la cellule de nombreuses protéines spécialisées dans la reconnaissance d'acides nucléiques étrangers afin de prémunir l'organisme contre les effets délétères d'une infection. L'acide ribonucléique (L'acide ribonucléique, ou ARN, est une molécule biologique trouvée dans pratiquement...) (ARN) double-brin est normalement absent de la cellule mais s'accumule de manière systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour...) au cours d'une infection virale. Cette molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) représente donc naturellement une cible importante pour la mise en place d'une défense antivirale. Chez les mammifères, la principale réponse à l'ARN double-brin implique l'interféron (Les Interférons (IFN) sont des protéines (glycoprotéines de la famille des...) qui induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de...) une cascade de réactions conduisant à l'état antiviral (Un antiviral désigne une molécule perturbant le cycle de réplication d'un ou de...). Ainsi, la protéine PKR (Protein Kinase R) est activée par l'interféron et reconnaît spécifiquement l'ARN double-brin. Elle va alors induire le suicide de la cellule dans le but de stopper net l'infection virale.

Chez d'autres eucaryotes (les plantes, les insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large...) par exemple), l'ARN double-brin induit en priorité un autre mécanisme appelée interférence (En mécanique ondulatoire, on parle d'interférences lorsque deux ondes de même type...) par l'ARN et qui implique la dégradation de l'ARN double-brin par une protéine appelée Dicer. Ce mécanisme d'interférence ou d'inactivation par l'ARN est fonctionnel chez les mammifères, mais sa réelle importance en tant que mécanisme de défense antiviral reste un sujet de controverse au sein de la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...).

Dans le but de déterminer le rôle de la protéine Dicer humaine au cours d'une infection virale, les scientifiques ont identifié ses partenaires protéiques dans des lignées cellulaires humaines saines ou infectées par le virus de Sindbis. Cela leur a permis d'identifier la protéine PKR comme partenaire uniquement dans les cellules infectées. L'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) entre Dicer et PKR ayant été confirmée puis caractérisée par différentes approches, les chercheurs ont ensuite déterminé son rôle au cours de l'infection. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) obtenues ont permis de montrer que l'interaction de Dicer avec PKR avait comme effet de moduler négativement l'activité antivirale de cette dernière. De manière intéressante, cette fonction de Dicer ne dépend pas de la voie d'interférence par l'ARN. Cela met en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) des propriétés jusqu'alors inconnues de Dicer et indique son importance dans la réponse des cellules humaines aux infections virales.

Pour en savoir plus:
Human DICER helicase domain recruits PKR and modulates its antiviral activity
Thomas C. Montavon, Morgane Baldaccini, Mathieu Lefèvre, Erika (L'Erika, un pétrolier battant pavillon maltais (pavillon de complaisance) construit en 1975 et...) Girardi, Béatrice Chane-Woon-Ming, Mélanie Messmer, Philippe Hammann, Johana Chicher, Sébastien Pfeffer.
PLOS Pathogens 13 mai 2021. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009549

Laboratoire:
Architecture et réactivité de l'ARN (CNRS/Université de Strasbourg)
Institut de biologie moléculaire (La biologie moléculaire (parfois abrégée bio mol ou BM) est une discipline...) et cellulaire.
2 allée Konrad Roentgen.
67084 Strasbourg France.
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