VIH: Des chercheurs s'attaquent à la capside du virus – Nature

Ce nouvel angle d’attaque du VIH, c’est son enveloppe virale ou capside qui protège l’acide nucléique ou le matériel génétique du virus. C’est à l’aide d’un supercalculateur, que ces scientifiques de l’Institut Beckman à l’Université de l’Illinois ont pu déterminer la structure chimique précise de la capside du VIH, un élément clé de sa virulence. Avec cette prouesse technique, la capside devient une toute nouvelle cible prometteuse pour le développement de nouveaux médicaments antirétroviraux.

La capside se site entre l’enveloppe virale constituée d’une couche de lipide et le noyau viral qui contient les brins d’ARN du VIH. Les capsides comprennent des milliers de copies de la protéine virale, disposées sous la forme d’une structure en treillis. Son rôle est de protéger la charge d’ARN, la désactivation du système immunitaire de l’hôte et la fonction de l’ARN dans de nouvelles cellules. C’est donc un élément stratégique dans l’infectivité du virus.

1.300 protéines et 64 millions d’atomes : « C’est l’une des plus grosses structures jamais décryptée  », explique Klaus Schulten, professeur de physique à l’Université de l’Illinois a dirigé ces simulations moléculaires à partir de données d’autres chercheurs de l’Université de Pittsburgh et Vanderbilt. Alors que des chercheurs travaillent depuis longtemps à comprendre comment la structure de la capside du VIH, ces scientifiques de l’Illinois ont utilisé un supercalculateur, «  Blue Waters  » pour déterminer sa structure complète et reconstituer cet assemblage de plus de 1.300 protéines et mettant en jeu les interactions de 64 millions d’atomes.

216 hexagones et 12 pentagones de protéines : La capside du VIH contient un certain nombre de protéines. Les scientifiques savaient que ces protéines sont disposées en pentagones et hexagones et avaient compris, sous microscope électronique que les pentagones forment les coins arrondis de la capside. Ils ignoraient combien de blocs de protéines sont nécessaires et comment ils s’assemblent pour former la capside. Le professeur Zhang Peijun, de Pittsburgh a exposé les composants de la capside à de fortes concentrations en sel, ce qui a conduit les protéines à s’assembler en hexagones. Différentes expériences ont révélé ainsi les interactions critiques pour l’assemblage et la stabilité de capside et pour l’infectivité virale.

C’est alors que les scientifiques de l’l'Illinois ont procédé à toute une série de simulations informatiques pour reconstituer la structure de la capside.

Ces simulations aboutissent à une structure comprenant 216 hexagones et 12 pentagones de protéines. Les protéines qui composent ces pentagones et des hexagones sont identiques et les angles de fixation entre les blocs varient d’une région à l’autre de la capside.

Connaître la structure chimique détaillée de la capside du VIH va maintenant permettre aux chercheurs de développer des interventions pharmacologiques pouvant perturber sa fonction de protection mais aussi de libération du matériel génétique viral. Le moment de l’ouverture de la capside est donc peut-être la fenêtre critique pour interférer avec ce processus, concluent les auteurs.

Source: Nature 30 May 2013 doi:10.1038/nature12162Mature HIV-1 capsid structure by cryo-electron microscopy and all-atom molecular dynamics et University of Illinois Wit, grit and a supercomputer yield chemical structure of HIV capsid