Dissertation

Modifications Morphologiques et Métaboliques du Réticulum Endoplasmique et des Mitochondries par les Flavivirus

Freppel, Wesley

2023

Overview

En l'absence de traitements ou de vaccins, les infections par les virus de la dengue (VDEN) et Zika (VZIK), constituent un enjeu majeur de santé publique dans le monde. Lors de l’infection, les VDEN et VZIK remodèlent le réticulum endoplasmique (ER) pour former des usines de réplication virale (URv) qui incluent les convolutions de membrane (CM). De plus, ils induisent l'élongation des mitochondries (par NS4B pour VDEN) en faveur de la réplication virale suggérant une modulation des fonctions mitochondriales. Des observations antérieures ont identifié des contacts physiques entre les mitochondries et les CM en même temps qu'une diminution des contacts de l’interface réticulo-mitochondriale (IRM). Par conséquent, nous avons étendu nos recherches au niveau moléculaire, par comment les VDEN et VZIK exploitent l’IRM pour leur réplication, et si cela modifie le métabolisme respiratoire mitochondriale et l'apoptose.Des analyses en microscopie électronique à transmission démontrent que les VDEN et VZIK altèrent l’IRM. Celle-ci repose sur plusieurs interactions entre des protéines situées à la surface des deux organites, telles que PTPIP51-VAPB, SYNJ2BP-RRBP1 ou VDAC1-IP3R1. L'infection par les VDEN et VZIK induit une altération globale de ces interactions. Simultanément, l'infection virale altère le profil d'expression de RRBP1 et SYNJ2BP, suggérant qu'ils ciblent spécifiquement cette interaction protéine-protéine. Par ailleurs, l'inhibition de l'expression des protéines de l’IRM augmente la réplication virale, ce qui soutient que l’IRM est altérée au bénéfice de la réplication virale. De plus, l'infection par VDEN/VZIK et l'expression de NS4B modulent de manière significative la phosphorylation oxydative mitochondriale. Nos analyses métabolomiques et mitoprotéomiques révèle que cela est corrélé à une diminution de l'abondance de plusieurs métabolites du cycle de Krebs et à des changements dans la stoechiométrie des protéines de la chaîne de transport d'électrons. Par ailleurs, la déstabilisation de l’IRM par diminution de l'expression de protéines lors de l'infection virale entraîne une diminution drastique de l'apoptose, démontrant l'importance de l'altération de l’IRM par VDEN et VZIK pour leur réplication.Dans l'ensemble, nos données suggèrent fortement que les perturbations morphologiques des mitochondries par les VDEN et VZIK modulent leur activité métabolique via NS4B pour répondre aux besoins énergétiques du cycle de réplication virale. Cette étude soutient également un modèle selon lequel ces virus perturbent l’IRM afin de s'approprier des facteurs spécifiques de l’hôte nécessaires à la morphogenèse des CM et de diminuer ou retarder des mécanismes cellulaires importants défavorables au cycle de vie des Flavivirus.

• Publisher: ProQuest Dissertations & Theses
• Subject: Apoptosis / Cellular biology / Dengue fever / Endoplasmic reticulum / Epidemiology / Genetics / Infections / Metabolism / Metabolites / Mitochondria / Morphology / Phosphorylation / Respiration / Ribonucleic acid / RNA / Tumor necrosis factor-TNF / Virology / Zika virus
• ISBN: 9798342780742