Expliqué: Comment la « couronne » du virus se transforme en une forme en épingle à cheveux – et pourquoi

Les images figées de la protéine de pointe SARS-CoV-2 montrent un changement de forme spectaculaire après sa fusion avec une cellule humaine. Les scientifiques suggèrent que cela peut aider à distraire notre système immunitaire ; les découvertes peuvent avoir de l'importance dans le développement d'un vaccin

Structure du SARS-CoV-2, y compris la protéine de pointe. (Source : Wikipédia)

La protéine de pointe du SARS-CoV-2 – la « couronne » du coronavirus qui cause la maladie de Covid-19 – vient de révéler de nouveaux secrets. Les chercheurs ont découvert que la protéine de pointe change de forme après s'être attachée à une cellule humaine, se repliant sur elle-même et prenant une forme rigide en épingle à cheveux. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans la revue Science et pensent que ces connaissances peuvent aider au développement de vaccins.

Qu'est-ce que la protéine de pointe?

C'est une protéine qui dépasse de la surface d'un coronavirus, comme les pointes d'une couronne ou d'une couronne - d'où le nom de «coronavirus». Dans le coronavirus SARS-CoV-2, c'est la protéine de pointe qui initie le processus d'infection dans une cellule humaine. Il s'attache à une enzyme humaine, appelée le récepteur ACE2, avant de pénétrer dans la cellule et de faire plusieurs copies de lui-même.

Qu'est-ce que la nouvelle recherche a trouvé?

En utilisant la technique de la microscopie électronique cryogénique (cryo-EM), le Dr Bing Chen et ses collègues du Boston Children's Hospital ont figé la protéine de pointe sous ses deux formes - avant et après la fusion avec la cellule.

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Images cryo-EM du SARS-CoV-2 avant et après fusion avec la cellule humaine. La forme de postfusion est comme une épingle à cheveux rigide. (Source : fourni par le Dr Bing, Chen, Hôpital pour enfants de Boston)

Les images montrent un changement spectaculaire de la forme en épingle à cheveux après la liaison de la protéine de pointe avec le récepteur ACE2. En fait, les chercheurs ont découvert que la forme postérieure peut également se manifester avant la fusion, sans que le virus se lie du tout à une cellule. La pointe peut entrer dans sa forme alternative prématurément.

Qu'est-ce que cela signifie?

Le Dr Chen suggère que l'hypothèse de la forme alternative peut aider à empêcher le SARS-CoV-2 de se décomposer. Des études ont montré que le virus reste viable sur diverses surfaces pendant diverses périodes de temps. Chen suggère que la forme rigide peut expliquer cela.

Plus important encore, les chercheurs pensent que la forme postfusion pourrait également protéger le SRAS-CoV-2 de notre système immunitaire.

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De quelle manière peut-il protéger le virus du système immunitaire ?

La forme postfusion pourrait induire des anticorps qui ne neutralisent pas le virus. En effet, les pointes sous cette forme peuvent agir comme des leurres qui distraient le système immunitaire.

Les anticorps ciblant spécifiquement l'état postfusion ne pourraient pas bloquer la fusion membranaire (entrée virale) car il serait trop tard dans le processus. Ceci est bien établi dans le domaine d'autres virus, tels que le VIH, a déclaré Chen ce site , par email.

En principe, si les deux conformations partageaient des épitopes neutralisants (la partie du virus ciblée par les anticorps), alors la forme postfusion pourrait également induire des anticorps neutralisants, a déclaré Chen. Mais parce que les deux structures sont souvent très différentes, en particulier, dans le cas du SARS-CoV-2 et du VIH, je pense qu'il est peu probable que la forme postfusion soit utile comme immunogène, a-t-il expliqué.

Les deux formes partagent-elles des similitudes ?

Oui, les formes avant et après ont des molécules de sucre, appelées glycanes, à des emplacements régulièrement espacés sur leur surface. Les glycanes sont une autre caractéristique qui aide le virus à éviter la détection immunitaire.

Comment la connaissance de la forme alternative est-elle utile ?

Les chercheurs pensent que les résultats ont des implications pour le développement de vaccins. De nombreux vaccins actuellement en développement utilisent la protéine de pointe pour stimuler le système immunitaire. Mais ceux-ci peuvent avoir des mélanges variables de formes de préfusion et de postfusion, a déclaré Chen. Et cela peut limiter leur efficacité protectrice.

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Chen a souligné la nécessité de stabiliser la protéine de pointe dans sa structure de préfusion afin de bloquer les changements de conformation qui conduisent à l'état de postfusion. Si la protéine n'est pas stable, des anticorps peuvent être induits mais ils seront moins efficaces pour bloquer le virus, a-t-il déclaré.

En utilisant notre structure de préfusion comme guide, nous devrions être en mesure de faire mieux (en introduisant des mutations stabilisatrices) pour imiter l'état de préfusion, ce qui pourrait être plus efficace pour susciter des réponses d'anticorps neutralisants, a déclaré Chen à The Indian Express. Nous sommes en train de le faire au cas où la première série de vaccins ne serait pas aussi efficace que nous l'espérons tous.

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