Le cycle viral

Figure 30: Le cycle viral de l'Adénovirus de type 2 et 5.

1. Le virus s’attache au récepteur primaire via la tête de la fibre. 2. Le virus est reconnu par son récepteur secondaire, une intégrine, via la boucle RGD de la base du Penton. 3. Le virus est internalisé dans une vésicule à clathrine. 4. Cette vésicule fusionne avec un lysosome. Le virus se désassemble partiellement et s’échappe de l’endolysosome par acidification du pH. 5. la capside partiellement désassemblée voyage via les microtubules jusqu’au nucléopore. 6. Le génome viral entre dans le noyau via le nucléopore 7. Les ARNm précoces sont transcrits. 8. puis traduits en protéines précoces. 9. Certaines protéines précoces retournent dans le noyau et déclenchent la réplication du génome. 10. Les ARNm tardifs sont produits. 11. Ces ARNm sont traduits en protéines tardives dans le cytoplasme. 12. Les protéines tardives essentiellement structurales retournent dans le noyau et forment des procapsides qui vont intégrer les génomes néo-synthétisés. 13. Les procapsides sont ensuite maturées par protéolyse spécifique et vont s’accumuler dans le noyau.

14. Le virus est libéré par lyse de la cellule infectée.

I. 5.1 Entrée du virus dans la cellule et phase précoce d’infection

Le premier événement de la phase précoce est l’attachement du virus à sa cellule hôte. La tête de la fibre est responsable de la liaison du virus à la membrane cellulaire par l’intermédiaire d’un récepteur membranaire primaire (1. sur la Figure 30). Le type de récepteur primaire dépend du sérotype de virus infectant la cellule. En effet, le premier récepteur identifié fût CAR (Coxsackie and Adenovirus Receptor) (Bergelson et al., 1997). Celui-ci est utilisé par les sérotypes humains du sous- groupe A, C et F (Figure 22). CAR est présent dans de nombreux tissus épithéliaux donnant ainsi un tropisme important aux Adénovirus capables de s’y attacher. Le sous-groupe D utilise l’acide sialique comme récepteur primaire (Arnberg et al., 2000). Ces sucres sont présents en partie terminale des chaînes carbohydrates des glycoprotéines membranaires de la cellule. Les virus du sous-groupe B comme l’HAdV-3 se lie au récepteur membranaire CD46 (Defer et al., 1990; Gaggar et al., 2003).

Ce virus peut aussi utiliser les récepteurs membranaires CD80/CD86 comme récepteur primaire (Short et al., 2004).

Après attachement de la fibre, la Base du Penton reconnaît une intégrine via sa boucle RGD (2. sur la Figure 30). Les intégrines reconnues par les Adénovirus humains sont principalement de deux types : αvβ 3 et αvβ5 (Wickham et al., 1993). Ce récepteur membranaire est constitué de deux types de chaînes, α et β formant un hétérodimère. La boucle RGD du Penton interagit en fait avec la sous-unité α des intégrines.

L’interaction avec les intégrines déclenche l’entrée du virus par endocytose dans une vésicule à clathrines (3. sur la Figure 30). La simple reconnaissance des intégrines cellulaires peut aussi permettre au virus de pénétrer dans la cellule via un processus de macropinocytose (Meier & Greber, 2004). Immédiatement après son entrée, le virus se retrouve enfermé dans une vésicule endosomale.

Pour injecter son ADN dans le noyau cellulaire, ce virus doit s’en échapper et voyager jusqu’au pore nucléaire. L’acidification du pH dans l’endosome par fusion avec une vésicule lysosomale est responsable de l’entrée du virus dans le cytoplasme. La baisse du pH déclenche la déstabilisation et le désassemblage partiel de la capside et plus particulièrement la libération de la protéine VI (Greber et al., 1993). La protéase virale, présente dans la capside mature aurait ici un rôle important dans la dégradation de certaines protéines mineures notamment de la protéine VI (Greber et al., 1996).

Cette protéine après dégradation et en présence d’un pH acide, semble avoir une activité lytique sur

les membranes ce qui entraînerait la destruction de la vésicule (4. sur la Figure 30) et la libération du virus dans le cytoplasme (Wiethoff et al., 2005).

Dans le cytoplasme, le virus subit ensuite un déshabillage progressif et un transport via les microtubules jusqu’au pore nucléaire où l’ADN viral entre dans le noyau (Greber et al., 1997;

Greber et al., 1993; Leopold et al., 2000; Mabit et al., 2002).

L’entrée du génome est marquée par l’expression des gènes précoces. (7. et 8. sur la Figure 30) L’expression de ces gènes permet de préparer la cellule à la réplication virale, de protéger la cellule infectée contre les mécanismes de défense immunitaire et de synthétiser les protéines virales nécessaires à la réplication de l’ADN viral. Les premières protéines exprimées sont les protéines E1A.

Ces protéines précoces avec l’aide des produits des régions E1B et E4 font entrer la cellule en phase S (phase du cycle de division cellulaire normal durant laquelle la réplication de l’ADN cellulaire a lieu). L’expression des régions E3 et VA permettent au virus de lutter contre certains mécanismes immunitaires. Enfin les protéines E1A et E1B activent l’expression de toutes les régions précoces permettant ainsi la production des protéines virales nécessaires à la réplication (produits des régions E2 du génome viral). La fin de la phase précoce est marquée par une accumulation de protéines précoces E2.

I. 5.2 Réplication du génome viral

Le début de la réplication du génome viral marque le début de la phase tardive entre 8 à 10h post-infection dans des cellules HéLa (9. sur la Figure 30).

Les régions E2A et E2B, exprimées au cours de la phase précoce, codent pour des protéines indispensables à la réplication virale comme la polymérase virale ADN-dépendante, la DBP (DNA Binding Protein) et le précurseur pTp de la protéine terminale.

La réplication débute toujours au niveau des ITR présentes aux extrémités du génome. La polymérase virale utilise le précurseur pTp comme amorce pour la réplication. L’initiation de la réplication débute par la formation d’une liaison covalente entre un résidu sérine de la pTp et un nucléotide désoxycytidine monophosphate (dCMP). La polymérase recopie ensuite le brin matrice d’ADN viral pendant la phase d’élongation. Durant cette phase, la protéine DBP se fixe sur l’ADN simple brin formant ainsi une chaîne de protéines qui entraîne le déroulement de la molécule d’ADN (Dekker et al., 1997; Monaghan et al., 1994). La polymérase peut ainsi facilement recopier le brin matrice d’un bout à l’autre après son détachement de la pTp.

L’expression des régions IVa2 et IX se produit pendant une phase qualifiée d’intermédiaire qui débute après la réplication de l’ADN viral mais avant l’expression des protéines tardives. Ces protéines, outre leur rôle dans l’assemblage de la capside semblent avoir de nombreuses fonctions au cours du cycle viral notamment dans l’activation des gènes tardifs (Rosa-Calatrava et al., 2001;

Tribouley et al., 1994; Zhang et al., 2001).

I. 5.3 Phase tardive d’infection et Lyse de la cellule infectée

La réplication de l’ADN viral marque donc le début de la phase tardive (9. sur la Figure 30).

Durant cette phase, les régions tardives du génome viral sont exprimées (10. sur la Figure 30). Les protéines de capside exceptée la protéine IX sont produites et importées dans le noyau ainsi que cinq autres protéines nécessaires à l’assemblage et à la maturation de la capside : les protéines 100K, 52K, 33K, 22K et la protéase virale (Figure 29 et 11. sur la Figure 30). Les protéines de capside s’assemblent dans le noyau, avec l’aide de la chaperonne virale 100K, pour former des procapsides dans lesquelles le génome viral néo-synthétisé va être incorporé (implication de la protéine IVa2 et 52K, (Perez-Romero et al., 2006; Zhang et al., 2001) (12. sur la Figure 30). Les capsides vont ensuite subir une maturation par dégradation protéolytique par la protéase virale et s’accumuler dans le noyau de la cellule infectée (13. sur la Figure 30). Enfin la protéine ADP (Adenovirus Death Protein), seule protéine de la région E4 à être exprimée pendant la phase tardive, va déclencher la lyse de la cellule infectée ce qui libère les nouveaux virions dans le milieu extracellulaire (14. sur la Figure 30). Les nouveaux virions fonctionnels libérés dans l’espace intercellulaire peuvent maintenant infecter de nouvelles cellules.

I. 5.4 Conclusion sur le cycle virale de l’Adénovirus

Le cycle viral des Adénovirus de type 2 et de type 5 est le plus connu. Malgré le grand nombre d’études réalisés sur le cycle cellulaire des Adénovirus humains, on ne sait que très peu de choses sur les mécanismes cellulaires mis en jeu. On ne connaît pas non plus l’impact de ces virus sur la modulation du la réponse immunitaire de l’hôte, ni son rôle dans l’induction de potentiel cancer.

De nombreuses études doivent être encore menées pour percer les mystères du cycle cellulaire des Adénovirus à la fois chez l’Homme mais aussi chez les mammifères.