La structure de la protéine de capside VP2 de la bursite infectieuse est caractérisée

La structure tridimensionnelle de la protéine de capside du virus de la maladie de Gumboro, ou bursite infectieuse aviaire (IBDV), vient d’être déterminée grâce à une collaboration entre l’Institut national de la recherche agronomique (Inra) et le Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Cela ouvre la voie à une production plus rapide et plus efficace de vaccins pour lutter contre ce virus aux multiples souches mutantes. En effet, selon les chercheurs, les vaccins disponibles actuellement ne sont pas toujours efficaces, car l’épidémiologie récente du virus de la maladie de Gumboro est marquée par l’émergence régulière de souches virales capables de se multiplier chez des animaux vaccinés. Certaines de ces souches peuvent être des variants non reconnus par les anticorps générés de la vaccination, ce qui reflète une dérive antigénique du virus. D’autres représentent des variants dits “hypervirulents”, qui possèdent la même “signature” antigénique que les vaccins utilisés, mais qui sont néanmoins capables de se multiplier rapidement au sein de l’animal vacciné. La caractérisation moléculaire des isolats de terrain par le séquençage de leur génome a permis d’identifier une zone d’environ cent acides aminés de la protéine de capside, la protéine VP2, associée à la virulence et à la dérive antigénique du virus.

Toutefois, les scientifiques soulignent que ces résultats ne permettent pas d’élucider les bases moléculaires de l’antigénicité du virus et de comprendre comment il est ou non neutralisé par un anticorps.

Déterminer la structure atomique de VP2 pour comprendre la virulence

Depuis quelques années, l’unité de virologie et d’immunologie moléculaires de l’Inra de Jouy-en-Josas cherche à distinguer les étapes clés du cycle viral de la bursite infectieuse aviaire (système réplicatif, morphogenèse et entrée dans la cellule cible) pour mieux comprendre sa pathogénicité et ses interactions avec l’hôte.

La détermination de la structure atomique de la protéine VP2 était l’un des objectifs pour identifier à la fois les acides aminés impliqués dans la virulence et les éléments associés à la reconnaissance de la cellule à infecter et/ou des cibles des anticorps neutralisant le virus. Ces travaux, et l’ensemble des informations sur les séquences des souches vaccinales ou des isolats de terrain, avaient pour but de comprendre la dérive antigénique du virus afin d’élaborer de façon rationnelle des souches vaccinales plus adaptées aux souches circulantes du moment.

La capside de ces virus à ARN double brin n’est constituée que d’une protéine de capside

Les chercheurs de l’unité ont collaboré avec l’UMR de virologie moléculaire et structurale du CNRS/Inra de Gif-sur-Yvette. Ils ont utilisé la radiocristallographie pour définir la structure tridimensionnelle de la protéine de capside virale VP2.

Les travaux ont permis de déterminer les structures tertiaires de sous-particules virales de VP2 et de particules virales complètes de la maladie de Gumboro, respectivement à 3 et 7 Å (angströms) de résolution.

Les résultats obtenus mettent en évidence que la capside virale de ces virus à ARN double brin est seulement constituée d’une protéine de capside. Cette dernière possède une structure apparentée à la protéine de capside de virus à ARN de polarité positive (les nodavirus, une famille méconnue infectant principalement des insectes) et à celle de virus à ARN double brin plus complexes (les réoviridae, par exemple le virus de la fièvre catarrhale du mouton ou le rotavirus).

Une hypervirulence liée à deux acides aminés au sommet des spicules de VP2

Les recherches apportent aussi des informations sur l’antigénicité et la virulence du virus. Elles montrent que l’utilisation par les souches hypervirulentes d’un récepteur, dit alternatif, à la surface des lymphocytes est associée à deux acides aminés situés aux sommets des spicules de la capside VP2. Ces éléments sont entourés par une couronne d’acides aminés impliqués dans la dérive antigénique du virus. Ainsi, seuls quelques éléments sur les quatre cent quarante qui constituent la capside semblent contrôler ce mécanisme de fuite de la réponse immunitaire.

Pour les chercheurs, ces résultats permettent donc la production rationnelle d’antigènes VP2 vaccinants capables d’induire une réponse immunitaire adéquate pour protéger efficacement des souches circulantes sur le terrain. Ces antigènes peuvent être produits à partir de virus de la bursite infectieuse recombinants vivants, mais aussi sous forme particulaire (comme des sous-particules virales de VP2) ou à partir de VP2 exprimée par un vecteur réplicatif de type adénovirus ou herpèsvirus.

• Source : « The birnavirus crystal structure reveals new structural relationships among icosahedral viruses », En direct des labos, Inra. Pour plus de renseignements : Bernard Delmas, UMR de virologie et d’immunologie moléculaires, Inra de Jouy-en-Josas.

• Source : Inra.