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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Virologie et Immunologie Moléculaires

Unité de Virologie et Immunologie Moléculaires

L'architecture de la protéine prion pathologique expérimentalement dévoilée et un nouveau test de détection de l'ESB mis au point

13 juillet 2004

test de détection de l'ESB
Grâce à un anticorps produit par l'INRA une première information expérimentale sur la structure tridimensionnelle de la protéine prion pathologique a été mise en évidence dans le cadre d'une collaboration INRA(1) -CNRS(2). Ces nouveaux résultats montrent que la majeure partie de la protéine est conservée dans la forme pathologique par rapport à la forme normale et que seule une région restreinte de la molécule est affectée dans la forme pathologique. Cette région porte les mutations déterminant la sensibilité à la tremblante des ovins. Le même anticorps a également permis la mise au point d'un nouveau test rapide de détection post mortem de la protéine prion grâce à un partenariat entre l'INRA et l'Institut Pourquier(3). Ce test français vient d'être validé au plan européen pour la détection de l'ESB le 17 novembre 2004.

Un trait caractéristique des maladies à prions est la modification structurale d’une protéine de l’hôte : la protéine prion. Jusqu'à présent, seule la structure de la protéine normale a été déterminée expérimentalement, la structure de la protéine modifiée n’ayant pu être que suggérée ou modélisée.

Structure cristallographique de la protéine PrP ovine associée à un fragment d’anticorps

Le travail mené en commun par les chercheurs de l’INRA et les spécialistes de Biologie Structurale du CNRS s’est appuyé sur une approche originale. L’image de la molécule du prion a été déduite des analyses aux rayons X d’un cristal d'un complexe entre cette protéine et un fragment d'un anticorps spécifique fixé sur elle.
Or, ainsi que l’a démontré l’Institut Pourquier (associé à la publication), cet anticorps, produit par l'INRA s’est révélé particulièrement efficace pour reconnaître à la fois la forme normale des différents variants de la protéine prion ovine et la forme pathologique ovine. Ce qui permet d’affirmer que la région de la protéine reconnue par l’anticorps (ou épitope) est conservée dans la forme pathologique. La présence de cet épitope suggère de plus que la structure des deux hélices majeures de la protéine est conservée.

La modification structurale caractéristique de la maladie ne concernerait par conséquent qu’une zone très limitée de la protéine, sur laquelle pourraient être ciblées des approches thérapeutiques. C’est précisément cette zone qui concentre chez l'espèce ovine les mutations influençant la sensibilité à la tremblante.

Ce résultat a pu être généralisé à plusieurs espèces de mammifères (primates compris) naturellement ou expérimentalement sensibles aux maladies à prions, aucun contre-exemple n'ayant été identifié à ce jour.
L'utilisation de cet anticorps a permis de mettre au point un nouveau test rapide et simple d'emploi pour la détection post mortem des maladies à prions sur le cerveau des animaux abattus. Ce test français, a vu le jour dans le cadre d’un partenariat entre l’INRA et l’Institut Pourquier. Il vient d’être validé le 17 novembre 2004 pour la détection de l’Encéphalite Spongiforme Bovine par l’EFSA (European Food Safety Agency) après avoir été soumis au double filtre de l’évaluation en laboratoire et des essais de terrain (ces derniers impliquant des analyses sur 200 échantillons positifs, 200 échantillons négatifs d’équarrissage autolysés ou putréfiés et plus de 10 000 échantillons négatifs d’abattoir). La validation certifie que les performances de ce test sont au moins équivalentes à celles des tests déjà approuvés.
Deux objectifs ont donc pu être atteints de pair : répondre à une question fondamentale sur la dynamique conformationnelle de la protéine prion, et, grâce au même outil, mettre au point un test de diagnostic des maladies à prions animales.

Référence :

F.EGHIAIAN (2), J.GROSCLAUDE (1), S.LESCEU (3), P.DEBEY (4), B.DOUBLET (2), E.TREGUER (2), H.REZAEI (2) and M.KNOSSOW (2).
Insight into the PrPC/PrPSc conversion from the structures of antibody-bound ovine prion scrapie-susceptibility variants.

Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 101, 10254-10259, 13 juillet 2004.

(1) Unité Virologie et Immunologie Moléculaires, INRA 78352 Jouy-en-Josas

(2) Laboratoire d’Enzymologie et de Biochimie Structurales, CNRS, 91198 Gif-sur-Yvette

(3) Institut Pourquier, 326 rue de la Galéra, 34097 Montpellier

(4) Muséum National d'Histoire Naturelle, 75005 Paris