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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Virologie et Immunologie Moléculaires

Unité de Virologie et Immunologie Moléculaires

Prion, découverte d’une unité élémentaire nécessaire et suffisante pour assurer sa propagation

Cliché de microscopie à force atomique (AFM) d'un assemblage de prion humain. Les motifs périodiques représentent l'unité élémentaire, suPrP - présente au sein de l'assemblage de prions - et sa structure potentielle
© Angelique Igel-Egalon et Davy Martin
La propagation de prions de mammifères, constitués de protéines mais dépourvus d’acides nucléiques est loin d’avoir livré tous ses secrets. Pour la première fois, des chercheurs de l’Inra montrent qu’une unité élémentaire formée d’un trimère de protéines, est nécessaire et suffisante à la réplication de ces agents pathogènes. Ces résultats originaux sont publiés le 7 septembre dans la revue Plos Pathogens.

Responsables de maladies qui touchent notamment l’homme et les animaux d’élevage, les prions sont des particules protéiques infectieuses, dépourvues de matériel génétique. La protéine du prion existe sous deux formes, une forme normale, associée à des fonctions biologiques, et une forme mal repliée infectieuse, capable de recruter d’autres protéines en leur transmettant cette conformation aberrante. La protéine du prion, sous sa forme infectieuse, forme des assemblages de taille diverse.

Décrypter les modalités de la réplication et de la propagation des prions représente un challenge auquel se sont employés les chercheurs de l’Inra. Ils viennent de franchir une étape décisive, révélant l’existence, au sein des assemblages de prions, d’un déterminant structural élémentaire qui renferme les informations nécessaires et suffisantes à la réplication de ces agents pathogènes non conventionnels.

Le prion, une histoire de brique élémentaire…

Explorant l’architecture des assemblages de prions, les scientifiques ont mis en évidence que ceux-ci sont composés d’unités élémentaires, suPrP, constituées d’un trimère de protéines. Communes à plusieurs souches, ces unités élémentaires constituent une caractéristique générique des prions et contiennent l’information nécessaire et suffisante à leur réplication. Ces briques élémentaires sont extrêmement résistantes aux agents biochimiques habituellement capables de détruire les composés cellulaires protéiques. Plus encore, lorsque deux unités élémentaires sont liées, elles deviennent alors pathogènes. Les liaisons qui unissent ces deux unités élémentaires, de type hydrophobes, sont cependant très fragiles.

La variabilité de cette brique élémentaire, qu’il s’agisse de la structure même du trimère ou autre, est responsable de la diversité des souches de prions et de leur capacité à infecter différentes espèces animales.

…au service d’une pathogénicité débridée

A la faveur de leurs expériences, les scientifiques de l’Inra suggèrent que, dans les conditions physiologiques, les assemblages de prions et les unités élémentaires sont en équilibre tel que les unités élémentaires puissent être libérées lorsqu’elles sont en faible quantité ou au contraire captées lorsqu’elles sont en excès. L’existence de cet équilibre permet donc à l’unité élémentaire de participer activement à la propagation du prion dans les cellules ou dans les tissus sur fond de dépolymérisation des assemblages de prion.

L’ensemble de ces résultats révèle chez le prion, l’existence d’une brique élémentaire dont le réarrangement structural signe le caractère infectieux. Nécessaire et suffisante à la propagation du prion, au sein d’un tissu infecté, cette brique pourrait se révéler être une cible thérapeutique d’intérêt, ouvrant ainsi la porte à de possibles perspectives contre les maladies à prion qui restent à ce jour fatales pour l’homme et les animaux. A court terme, la caractérisation de sa taille et de ses propriétés d’adsorption devrait permettre aux industriels de santé de développer des techniques de rétention et de décontamination mieux adaptées et plus performantes.

Voir aussi

REFERENCE

Angelique Igel-Egalon, Mohammed Moudjou, Davy Martin, Alexandra Busley, Tina Käpple, Laetitia Herzog, Fabienne Reine, Nad’a lepejova, Charles-Adrien Richard, Vincent Béringue and Human Rezaei. Reversible unfolding of infectious prion assemblies reveals the existence of an oligomeric elementary brick. PLoS Pathog 13(9): e1006557.