Stratégies de formation de la structure coiffe chez les virus à ARN

Capping strategies in RNA viruses

Laboratoire CNRS - Architecture et fonction des macromolécules biologiques (AFMB), UMR 7257, groupe réplication virale, structures, mécanismes et drug-design, école supérieure d’ingénieurs de Luminy (ESIL) - Case 925, 163, avenue de Luminy, 13288 Marseille Cedex 09, France

^* etienne.decroly@afmb.univ-mrs.fr

Résumé

La plupart des virus utilisent la machinerie de traduction dépendante de la coiffe pour assurer l’expression de leurs ARN messagers (ARNm). L’addition d’une structure coiffe à l’extrémité 5’ des ARNm viraux est par conséquent une étape essentielle pour la réplication de nombreux virus. En effet, la coiffe protège les ARNm de la dégradation par les nucléases cellulaires et neutralise la détection des ARNm viraux par les mécanismes de l’immunité innée. L’acquisition de la coiffe des ARN viraux se fait soit en utilisant les enzymes cellulaires de formation de la coiffe de la cellule infectée ou en subtilisant la coiffe des ARNm de la cellule infectée, soit par des machineries enzymatiques virales dédiées. De nombreuses enzymes virales impliquées dans la synthèse de la coiffe ont récemment été caractérisées du point de vue structural et fonctionnel. Ces études ont révélé des mécanismes de synthèse originaux qui ouvrent la voie pour le développement d’inhibiteurs spécifiques à potentiel antiviral.

Abstract

Most viruses use the mRNA-cap dependent cellular translation machinery to translate their mRNAs into proteins. The addition of a cap structure at the 5’ end of mRNA is therefore an essential step for the replication of many virus families. Additionally, the cap protects the viral RNA from degradation by cellular nucleases and prevents viral RNA recognition by innate immunity mechanisms. Viral RNAs acquire their cap structure either by using cellular capping enzymes, by stealing the cap of cellular mRNA in a process named “cap snatching”, or using virus-encoded capping enzymes. Many viral enzymes involved in this process have recently been structurally and functionally characterized. These studies have revealed original cap synthesis mechanisms and pave the way towards the development of specific inhibitors bearing antiviral drug potential.