Description

Les maladies virales représentent une menace majeure pour l’aquaculture mondiale, entraînant des pertes économiques significatives, en particulier chez Penaeus vannamei, l’espèce de crevette la plus cultivée à l’international. Le virus de la nécrose hypodermique et hématopoïétique infectieuse (IHHNV) de la famille des densovirus est l’un des agents pathogènes les plus préoccupants, responsable du syndrome de déformation et de nanisme (RDS), qui se manifeste par un retard de croissance, des anomalies morphologiques et une forte mortalité chez les juvéniles. Le tropisme de l’IHHNV pour certains tissus dérivés de l’ectoderme et du mésoderme, suggère que des déterminants moléculaires spécifiques gouvernent l’attachement et l’entrée virale.
Dans de nombreux systèmes viraux, les glycannes de la surface cellulaire agissent comme facteur d’attachement initiaux, facilitant la concentration des virions avant l’engagement de récepteurs protéiques. Nos travaux préliminaires ont montré que l’IHHNV se lie d’abord aux tissus branchiaux puis musculaires de P. vannamei via des glycannes riches en mannose et des motifs fucosylés, fortement exprimés dans ces tissus, mais rares dans les tissus endodermiques. Trois O-glycannes fucosylés majeurs ont également été identifiés comme modulant potentiellement la reconnaissance virale à la surface des branchies, permettant une translocation ultérieure du virus. Ces signatures glycosylées, bien que différant de celles impliquées dans l’infection par d’autres virus d’arthropodes (ie MrNV), présentent des analogies structurales comme la présence de fucoses, suggérant une co-évolution des facteurs d’attachement des virus de cette famille d’animaux. La compréhension fine de ces interactions s’inscrit dans le cadre plus large des mécanismes moléculaires de reconnaissance viral et de l’émergence de pathogènes animaux et de l’approche dite One-Health qui connecte la santé humaine à celle des animaux et de l’environnement.
Ce projet de thèse, structuré selon une démarche de biologie structurale intégrative, propose de caractériser les interactions glycannes–IHHNV à l’échelle atomique et fonctionnelle. L’IHHNV présente l’avantage expérimental d’être composé d’une unique protéine de capside de 38 kDa, capable de s’auto assembler en particules pseudo virales (VLPs) non infectieuses. La production, la purification et la cristallisation de ces VLPs sont maîtrisées au laboratoire et leur structure à haute résolution a déjà été déterminée. Parallèlement, les structures des glycannes des cellules cibles ont été définies. Néanmoins, les sites précis de fixation des glycannes sur la capside et la spécificité fine des interactions restent à élucider.
Les objectifs principaux de cette thèse sont les suivants : (i) identifier et quantifier les interactions spécifiques entre les VLPs et des motifs glycosylés identifiés par glycan array à l’aide d’approches biochimiques et biophysiques (ELISA, Thermal Shift Assay, calorimétrie, SPR) ; (ii) déterminer les structures des complexes VLPs–glycannes par cristallographie aux rayons X et/ou cryo microscopie électronique pour localiser les sites de liaison ; (iii) intégrer ces données dans des modèles moléculaires et de docking afin de proposer des hypothèses structurales mécanistes et d’identifier des inhibiteurs potentiels de l’attachement viral. L’approche proposée s’inscrit pleinement dans les axes de recherche de l’EG BSL, notamment en glycobiologie des interactions infectieuses dans un contexte de santé, tout en contribuant à former un chercheur capable de mener de manière indépendante un projet pluridisciplinaire combinant biologie structurale, biophysique et virologie. Les résultats attendus ouvriront non seulement des perspectives appliquées pour des stratégies antivirales innovantes en aquaculture, mais aussi des acquis fondamentaux sur les déterminants moléculaires du tropisme viral, avec un potentiel de diffusion dans des contextes biomédicaux plus larges.

Compétences requises

Formation en Biochimie Connaissances en glycobiologie et biologie structurale

Bibliographie

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Mots clés

Tropisme viral, interaction protein-glycannes, Virus Like particles, Biologie Structurale Intégrative, Zoonose