P0, une protéine suicidaire sacrifiée par le virus !
Chez les plantes, l’interférence par ARN (ou RNAi) est l’un des mécanismes majeurs de défense contre les virus. Au cœur de cette machinerie, la protéine Argonaute1 (AGO1) est la cible de certaines protéines virales dites suppresseur de RNAi (VSR) comme la protéine P0 du Turnip Yellow Virus. Les chercheurs ont décrypté l'association de PO et d'AGO1 au reticulum endoplasmique et le mécanisme qui conduit à la dégradation spécifique d'AGO1 dans la vacuole. Cette étude est publiée dans la revue PNAS.
L’interférence par ARN (ou RNAi) est basée sur l’utilisation de petites molécules d’ARN, ou small RNA (sRNA), qui sont produits par la plante à partir de diverses sources d’ARN double brin. Le RNAi contrôle de nombreux aspects du développement des plantes, c'est également un processus essentiel dans la défense des plantes contre les virus. Pour échapper au RNAi, les virus emploient des protéines dites suppresseur ou VSR (pour viral suppressor of RNAi), qui inhibent diverses étapes clés de ce processus. C’est le cas de la protéine P0 de Turnip Yellow Virus, qui détourne la machinerie cellulaire de son hôte pour dégrader spécifiquement l’effecteur central du RNAi, la protéine ARGONAUTE1 (AGO1). Cette dernière, accompagnée d’un sRNA, exerce une activité de répression sur l’ARN viral, activité qui est donc contrecarrée par sa dégradation médiée par le VSR P0.
Dans cette étude les chercheurs ont recherché l'identité des protéines de l'hôte impliquées et le site cellulaire où P0 interagit avec AGO1. Ils ont démontré que P0 et AGO1 s'associent sur le reticulum endoplasmique (RE), ce qui entraîne leur chargement dans des vésicules qui sont mobilisées vers la vacuole par un mécanisme d'autophagie. Selon un tel scénario, la protéine virale P0 agirait comme une protéine suicidaire sacrifiée par le virus pour éliminer les protéines anti-virales AGO. En outre, cette étude a permis d'identifier deux protéines de l'hôte, nommées ATI1 et ATI2, qui s'associent à P0 et interagissent avec AGO1 sur le RE. Ces protéines sont impliquées dans le mécanisme de dégradation d’AGO1 par P0. En absence du virus, ATI1 et ATI2 exerce également une fonction dans l’homéostasie de la protéine AGO1. Ainsi la perte de fonction de ATI1 et ATI2 entraîne une augmentation significative de l'activité S-PTGS (régulation post-transcriptionnelle de silencing d’un transgène) médiée par AGO1.
P0, une protéine suicidaire sacrifiée par le virus !
© Simon Michaeli & Pascal Genschik
Légende : Film obtenu par microscope confocale à balayage laser (CLSM) montrant la localisation de la protéine GFP-AGO1 et du suppresseur de silencing viral P0-mRFP dans la vacuole de cellules d’une racine d'Arabidopsis thaliana.
Audiodescription
Pour en savoir plus :
The viral F-box protein P0 induces an ER-derived autophagy degradation pathway for the clearance of membrane-bound AGO1.
Michaeli S, Clavel M, Lechner E, Viotti C, Wu J, Dubois M, Hacquard T, Derrien B, Izquierdo E, Lecorbeiller M, Bouteiller N, De Cilia J, Ziegler-Graff V, Vaucheret H, Galili G, Genschik P.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Oct 18. pii: 201912222. doi: 10.1073/pnas.1912222116. [Epub ahead of print]