Les protéines analogues à la dynamine intervenant dans l’endocytose chez les plantes sont recrutées par les potyvirus pour favoriser l’infection virale

Citation

Wu, G., Cui, X., Chen, H., Renaud, J.B., Yu, K., Chen, X., Wang, A. (2018). Dynamin-like proteins of endocytosis in plants are coopted by potyviruses to enhance virus infection. Journal of Virology, [online] 92(23), http://dx.doi.org/10.1128/JVI.01320-18

Résumé en langage clair

Il est bien connu que les virus qui infectent les animaux pénètrent dans les cellules de l’hôte par endocytose, tandis que les virus qui infectent les végétaux ont besoin d’une assistance physique, comme l’activité humaine ou l’activité des insectes, pour pénétrer dans une cellule et infecter l’hôte. Dans la présente étude, nous signalons que la voie de l’endocytose intervient également dans l’infection virale des plantes. Nous montrons que les potyvirus végétaux recrutent des protéines analogues à la dynamine intervenant dans l’endocytose pour faciliter l’infection. Le déficit en ces protéines par knock-out des gènes correspondants réprime la réplication du virus, tandis que leur surexpression favorise la réplication du virus et le mouvement intercellulaire de celui-ci. Nous montrons également que les protéines analogues à la dynamine interagissent avec plusieurs protéines virales essentielles à la réplication du virus et au déplacement du virus entre les cellules. Nous montrons en outre que le traitement au moyen d’un inhibiteur spécifique de la dynamine perturbe l’endocytose et inhibe la réplication ainsi que le mouvement intercellulaire du virus. Par conséquent, les protéines analogues à la dynamine sont de nouveaux facteurs de l’hôte utilisés par les potyvirus, et il est possible de manipuler les gènes codant ces protéines en recourant à des procédés biotechnologiques de pointe pour lutter contre les maladies causées par les potyvirus.

Résumé

© Droit d’auteur de la Couronne, 2018. Le présent article est en libre accès et est distribué selon les modalités de la licence Creative Commons Attribution 4.0 International. L’endocytose et le trafic endosomal régulent les protéines ciblées vers la membrane plasmique et jouent un rôle essentiel dans divers processus cellulaires, y compris la réponse aux attaques par des agents pathogènes Dans le présent article, nous annonçons avoir observé des protéines GmSDL5A (protéine 5A analogue à la dynamine intervenant dans l’endocytose chez Glycine max, le soja) qui étaient associées à des virions du virus de la mosaïque du soja (VMS) purifiés à partir du soja à l’aide d’une approche protéomique ascendante. Le knock-down de GmSDL5A et de son gène homologue GmSDL12A inhibe l’infection par le VMS chez le soja. Le rôle des protéines analogues à la dynamine dans l’infection par les potyvirus a été confirmé et étudié à l’aide du pathosystème Arabidopsis/virus de la mosaïque du navet (VMN). Nous montrons que les protéines 2A et 2B apparentées à la dynamine chez Arabidopsis thaliana (AtDRP2A, AtDRP2B), deux homologues de GmSDL5A, sont recrutées par le complexe de réplication virale (CRV) du VMN. L’infection par le VMN est inhibée à la fois chez les mutants knock-out drp2a et drp2b d’A. thaliana (atdrp2a et atdrp2b). La surexpression d’AtDRP2 favorise la réplication du VMN et le mouvement intercellulaire du virus. AtRDP2 interagit avec les protéines VPg, CP, CI et 6K2 du VMN. Parmi ces protéines virales, VPg, CP et CI sont essentielles au mouvement intercellulaire du virus, et 6K2, VPg et CI sont des composantes essentielles du CRV. Nous révélons que VPg et CI sont présentes dans les structures ponctuées marquées par le traceur endocytaire FM4-64, ce qui laisse supposer que VPg et CI peuvent être endocytées. Le traitement des feuilles des plantes avec un inhibiteur spécifique de la dynamine perturbe le transfert de VPg et de CI aux structures endocytaires et réprime la réplication du VMN ainsi que le mouvement intercellulaire du virus. Ensemble, ces données donnent à penser que les protéines analogues à la dynamine sont de nouveaux facteurs de l’hôte utilisés par les potyvirus et que les processus endocytaires jouent un rôle dans les infections à potyvirus.