Aspects moléculaires

Bien sûr, une question importante est la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la formation des VIPs.

D'après une publication récente (Fulton et al., 2009), des structures pyramidales sont également observées sur les cellules de Sulfolobus solfataricus infectées par le virus icosaédrique lytique STIV. Les images obtenues par microscopie électronique en transmission (Young, données non-publiées) permettent de penser qu'il s'agit d'un phénomène très similaire à celui observé pour SIRV2. C'est une donnée importante, car cela prouve que les VIPs ne sont pas un phénomène marginal.

Seules quatre protéines de SIRV2 ont des homologues chez STIV. Il s'agit de SIRV2gp49, SIRV2gp21 et SIRV2gp37-SIRV2gp29 (ces deux dernières protéines étant elles-mêmes homologues entre elles) et elles pourraient donc intervenir, directement ou indirectement, dans la formation des VIPs. On ne peut toutefois pas exclure que les protéines impliquées respectivement chez SIRV2 et STIV ne présentent aucune homologie.

La structure de deux homologues de SIRV2gp37-SIRV2gp29 est décrite dans la littérature. Il s'agit de AFV3gp16 (Keller et al., 2007) et de B116 chez STIV (Larson et al., 2007). Dans les deux publications, il est suggéré que cette protéine peut se lier à l'ADN. Elle se lierait au grand sillon de l'ADN double-brin (Larson et al., 2007). Ces hypothèses sont étayées par des études biochimiques. SIRV2gp37 a des homologues chez tous les rudivirus séquencés, mais les scores sont bas pour ARV1gp13 (score de 45) et SRV_ORF108 (score de 51). SIRV2gp29 est moins conservée.

SIRV2gp21 est homologue à une protéine de SRV (Stygiolobus rod-shaped virus), codée par l'ORF58, qui est un facteur de transcription putatif de la super-famille RHH (« ribbon-helix-helix »)

(Vestergaard et al., 2008b). Des protéines homologues de SIRV2gp21 sont présentes chez tous les rudivirus séquencés, avec le score le plus faible pour ARV1_ORF59b (score de 56).

Concernant SIRV2gp49, peu d'information est disponible. Elle a des homologues chez les autres rudivirus à l'exception d'ARV1. En outre, le score est faible pour SRV_ORF92 (score de 41). Elle aurait un domaine putatif conservé appelé PHA01757.

Il se peut aussi que les principales protéines impliquées dans la formation des VIPs soient codées dans le génome de l'hôte, et que le virus ne fasse que détourner et manipuler une fonction existante dans la cellule. Un piste intéressante est celle des trois protéines Cdv (Lindas et al., 2008). On sait depuis peu que ces protéines interviennent lors de la division cellulaire, et de la ségrégation des génomes chez les crenarchées. En effet, les crenarchées ne possèdent pas de protéines FtsZ, protéines qui sont présentes chez les euryarchées et les bactéries et forment l'anneau de constriction. Les crénarchées ont donc un autre système, qui comprend les protéines Cdv identifiées récemment chez Sulfolobus acidocaldarius et présentes chez toutes les crenarchées.

Chez Sulfolobus acidocaldarius, les protéines Cdv forment des structures allongées, qui s'étendent sur toute la largeur de la cellule, et sont situées entre les deux génomes ségrégeant. Au moment de la constriction, les structures deviennent plus petite. CdvA et CdvB colocalisent. D'autre part, l'opéron cdv est fortement induit chez Sulfolobus solfataricus, lorsque les cellules sont infectées par STIV (Otmann et al., 2008). Enfin, les protéines CdvB et CdvC présentent une homologie avec le complexe eucaryote ESCRT-III. Ce complexe fait partie de la machinerie endosomale d'adressage des protéines, qui est requise pour des événements de bourgeonnement (« budding ») intervenant dans plusieurs processus biologiques importants. Les protéines d'ESCRT- III pourraient de plus former une structure en anneau (discussion de Lindas et al., 2008 ; Hanson et al., 2008). Enfin, le complexe ESCRT est impliqué dans le processus de bourgeonnement de HIV type 1 (discussion de Lindas et al., 2008 ; Morita and Sundquist, 2004).

Lindas et al. après une discussion plus détaillée, émettent l'hypothèse que les deux systèmes (Cdv, ESCRT-III) pourraient avoir une origine évolutive commune, et que les protéines Cdv pourraient être recrutées lors du bourgeonnement de STIV.

Si le processus de lyse induit par STIV chez Sulfolobus solfataricus est effectivement identique à celui induit par SIRV2, il ne s'agit pas à proprement parler d'un bourgeonnement. Il y a néanmoins apparition de structures saillantes impliquant des modifications de la paroi cellulaire. Une hypothèse plausible serait donc que les protéines Cdv sont recrutées pour former les VIPs lors de l'infection par SIRV2 ou STIV. Le phénomène de localisation observé lors de la division cellulaire serait dans ce cas perdu. Des anticorps contre les protéines Cdv ayant été utilisés par Lindas et al., cette hypothèse doit pouvoir être testée. Si elle était juste, ce mécanisme de lyse serait spécifique des crenarchées puisque les euryarchées n'ont pas l'opéron cdv.

Une autre manière d'obtenir de l'information sur les VIPs serait d'isoler ces structures pour analyser leur composition en lipides et protéines. Une possibilité serait de travailler sur les cellules lysées, donc vides, ce qui permettrait d'éliminer une grande partie du matériel intracellulaire. Les anneaux délimitant les ouvertures présents sur les cellules lysées semblent se détacher facilement (voir Partie II). Un processus qui permette de les séparer sans trop les dégrader puis des les

concentrer est donc peut-être envisageable. Ceci permettrait une analyse restreinte à un anneau polygonal au lieu de la pyramide entière. Mais cela pourrait déjà donner des indications.

En conclusion, les pistes sont nombreuses, il s'agit d'identifier les plus prometteuses et les plus simples à mettre en œuvre.