ZDHHC20: c'est le nom de la principale enzyme responsable d'une série de modifications qui surviennent sur la membrane du SARS-CoV-2, l'actuel coronavirus. C'est donc elle qui permet - indirectement - à l'agent infectieux de mieux pénétrer les cellules humaines, et de favoriser l'infection, explique l'EPFL dans un communiqué.
Ces modifications chimiques portent un nom. Il s'agit du processus de S-acylation, souvent appelé «palmitylation». Cette dernière transforme les protéines qui organisent la membrane du coronavirus en fixant des acides gras sur des sites spécifiques d'acides aminés qui la composent en vue de les aider à remplir leurs fonctions.
La réaction entre l'enzyme et la protéine Spike est la clé du problème
Parmi les cibles principales: la protéine Spike, qui forme la fameuse «couronne» des coronavirus. Elle est la première à établir le contact entre le virus et la cellule attaquée. C'est également grâce à elle que leur fusion est possible, et que le développement infectieux peut se poursuivre. Pour rappel, un virus a besoin d'un hôte - une cellule - pour se répliquer.
Comme toutes les protéines, Spike est formée d'une chaîne d'acides aminés. La particularité? Sur les 20 acides aminés qui la constituent, pas moins de 10 sont transformés au moment de l'infection.
«La protéine Spike du SARS-CoV-2 est en fait la protéine la plus palmitoylée connue à ce jour», déclare la professeure Gisou van der Goot, qui a dirigé l'étude. En guise de comparaison, les protéines membranaires des mammifères ne possèdent généralement que deux ou trois sites, précise la scientifique, dont le laboratoire est spécialiste de palmitylation.
Une solution pour empêcher le virus d'infecter les cellules?
Résultats de la recherche: l'enzyme qui actionne ce processus de modifications permet de protéger les protéines Spike d'une dégradation par la cellule hôte. Les particules virales produites sans palmitylation, des protéines Spike ont une capacité moindre à fusionner avec les cellules humaines.
«La S-acylation des protéines Spike est essentielle à la formation de virus hautement infectieux», résume l'EPFL. Et les médicaments qui interfèrent avec ce processus empêchent «efficacement le SARS-CoV-2 d’infecter les cellules.» Les enzymes impliquées dans la S-acylation constituent ainsi de nouvelles cibles thérapeutiques antivirales.
Ces résultats pourraient également aider le développement de nouveaux traitements contre d'autres virus comme l'herpès et la grippe. L'étude a nécessité la collaboration entre plusieurs laboratoires de l'EPFL et la combinaison de plusieurs approches (informatiques, lipidomiques, de biologie cellulaire ou encore biochimique). Elle a été publiée dans la revue scientifique américaine Developmental Cell le 1er octobre 2021.
(ATS)
