Thèse Bases Moléculaires du Tropisme Viral de l'Ihhnv Caractérisation Structurale des Interactions Entre Particules Virales et Glycannes Cellulaires H/F - 59

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : UGSF - Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle
Direction de la thèse : Coralie BOMPARD ORCID 0000000334131327
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Les maladies virales représentent une menace majeure pour l'aquaculture mondiale, entraînant des pertes économiques significatives, en particulier chez Penaeus vannamei, l'espèce de crevette la plus cultivée à l'international. Le virus de la nécrose hypodermique et hématopoïétique infectieuse (IHHNV) de la famille des densovirus est l'un des agents pathogènes les plus préoccupants, responsable du syndrome de déformation et de nanisme (RDS), qui se manifeste par un retard de croissance, des anomalies morphologiques et une forte mortalité chez les juvéniles. Le tropisme de l'IHHNV pour certains tissus dérivés de l'ectoderme et du mésoderme, suggère que des déterminants moléculaires spécifiques gouvernent l'attachement et l'entrée virale.
Dans de nombreux systèmes viraux, les glycannes de la surface cellulaire agissent comme facteur d'attachement initiaux, facilitant la concentration des virions avant l'engagement de récepteurs protéiques. Nos travaux préliminaires ont montré que l'IHHNV se lie d'abord aux tissus branchiaux puis musculaires de P. vannamei via des glycannes riches en mannose et des motifs fucosylés, fortement exprimés dans ces tissus, mais rares dans les tissus endodermiques. Trois O-glycannes fucosylés majeurs ont également été identifiés comme modulant potentiellement la reconnaissance virale à la surface des branchies, permettant une translocation ultérieure du virus. Ces signatures glycosylées, bien que différant de celles impliquées dans l'infection par d'autres virus d'arthropodes (ie MrNV), présentent des analogies structurales comme la présence de fucoses, suggérant une co-évolution des facteurs d'attachement des virus de cette famille d'animaux. La compréhension fine de ces interactions s'inscrit dans le cadre plus large des mécanismes moléculaires de reconnaissance viral et de l'émergence de pathogènes animaux et de l'approche dite One-Health qui connecte la santé humaine à celle des animaux et de l'environnement.
Ce projet de thèse, structuré selon une démarche de biologie structurale intégrative, propose de caractériser les interactions glycannes-IHHNV à l'échelle atomique et fonctionnelle. L'IHHNV présente l'avantage expérimental d'être composé d'une unique protéine de capside de 38 kDa, capable de s'auto assembler en particules pseudo virales (VLPs) non infectieuses. La production, la purification et la cristallisation de ces VLPs sont maîtrisées au laboratoire et leur structure à haute résolution a déjà été déterminée. Parallèlement, les structures des glycannes des cellules cibles ont été définies. Néanmoins, les sites précis de fixation des glycannes sur la capside et la spécificité fine des interactions restent à élucider.
Les objectifs principaux de cette thèse sont les suivants : (i) identifier et quantifier les interactions spécifiques entre les VLPs et des motifs glycosylés identifiés par glycan array à l'aide d'approches biochimiques et biophysiques (ELISA, Thermal Shift Assay, calorimétrie, SPR) ; (ii) déterminer les structures des complexes VLPs-glycannes par cristallographie aux rayons X et/ou cryo microscopie électronique pour localiser les sites de liaison ; (iii) intégrer ces données dans des modèles moléculaires et de docking afin de proposer des hypothèses structurales mécanistes et d'identifier des inhibiteurs potentiels de l'attachement viral. L'approche proposée s'inscrit pleinement dans les axes de recherche de l'EG BSL, notamment en glycobiologie des interactions infectieuses dans un contexte de santé, tout en contribuant à former un chercheur capable de mener de manière indépendante un projet pluridisciplinaire combinant biologie structurale, biophysique et virologie. Les résultats attendus ouvriront non seulement des perspectives appliquées pour des stratégies antivirales innovantes en aquaculture, mais aussi des acquis fondamentaux sur les déterminants moléculaires du tropisme viral, avec un potentiel de diffusion dans des contextes biomédicaux plus larges.

Notre équipe de recherche est impliquée de longue date dans l'étude des fonctions des glycannes dans les interactions entre les pathogènes microbiens (bactéries et virus) et leurs hôtes Humain et animaux dans le cadre d'infections émergentes, de zoonoses et d'épizooties. Elle a récemment mis en évidence la dépendance vis-à-vis des glycanes fucosylés pour le processus d'interaction avec l'hôte par les particules pseudo-virales (VLP) du IHHNV et d'un autre densovirus (MrNV) infectant les arthropodes tels que les crevettes d'élevage. De plus, notre équipe a découvert que les glycannes fucosylés jouaient également un rôle crucial dans dans la liaison du VLP du MrNV avec la lignée cellulaire lépidoptère Sf9 (1). Le MrNV ciblant également des lignées cellulaires de lépidoptères similaires à celles ciblées par les densovirus, il est donc intéressant d'examiner si les deux interagissent par le biais de glycanes similaires ou de fragments de glycanes distincts exprimés sur les mêmes cellules sensibles. Cependant, la liaison spécifique des glycanes et des VLP IHHNV dans les tissus de P. vannamei n'a pas été caractérisée de manière exhaustive afin de permettre une comparaison complète, pas plus que les ligands glycanniques n'ont été caractérisés dans les cellules Sf9 pour l'IHHNV et les densovirus. Ainsi, ce projet visera à identifier les motifs glycanniques spécifiques reconnus par IHHNV, de décrire leur interaction avec les sites de reconnaissance situés sur les virus à l'échelle atomique et de les comparer avec le mode de reconnaissance d'autres densoviridae étudiés au laboratoire.

L'objectif de cette thèse est d'identifier à l'échelle moléculaire les motifs glycanniques spécifiques à la surface des cellules des tissus de l'hôte reconnus par IHHNV, leur(s) site(s) de fixation sur la capside virale et de caractériser à l'échelle atomique le mode d'interaction virus-glycannes. Comparés aux modes d'interaction des (denso)virus-arthropodes les résultats de ce projet devraient nous aider à mieux comprendre le rôle des glycannes dans le processus d'infection de ces virus, et à mieux comprendre comment ces virus présentent une convergence génétique/fonctionnelle dans l'utilisation des glycannes pour cibler des cellules.

Les objectifs principaux de cette thèse sont les suivants : (i) identifier et quantifier les interactions spécifiques entre les VLPs et des motifs glycosylés identifiés par glycan array à l'aide d'approches biochimiques et biophysiques (ELISA, Thermal Shift Assay, calorimétrie, SPR) ; (ii) déterminer les structures des complexes VLPs-glycannes par cristallographie aux rayons X et/ou cryo microscopie électronique pour localiser les sites de liaison ; (iii) intégrer ces données dans des modèles moléculaires et de docking afin de proposer des hypothèses structurales mécanistes et d'identifier des inhibiteurs potentiels de l'attachement viral.