Assemblage viral et libération des cellules hôtes

Une fois les génomes et les protéines structurales synthétisés, ils doivent s'assembler pour former de nouvelles particules virales et quitter la cellule afin d'initier de nouveaux cycles d'infection. L'assemblage encapside le génome à l'intérieur d'une capside protéique ; les virus enveloppés acquièrent une membrane lipidique lors de leur bourgeonnement ; et la libération, par bourgeonnement ou par lyse, envoie les virions progènes dans l'environnement, souvent suivie d'une étape de maturation qui les rend infectieux.

Definition

L'assemblage et la libération virale comprennent l'encapsidation des génomes viraux dans des capsides, la formation de virions complets (souvent enveloppés), et leur sortie de la cellule hôte par bourgeonnement ou par lyse, fréquemment suivie d'une maturation en particules infectieuses.

Scope

Ce sujet aborde l'assemblage des capsides et l'encapsidation du génome, l'acquisition d'une enveloppe par bourgeonnement, la machinerie cellulaire hôte que les virus recrutent pour détacher les particules, les deux principales voies de libération (bourgeonnement versus lyse cellulaire), ainsi que la maturation qui rend les virions infectieux. Il s'agit d'un matériel de référence et éducatif, et non d'une directive clinique.

Core questions

• Comment les capsides sont-elles assemblées et le génome correct sélectivement encapsidé ?
• Comment les virus enveloppés bourgeonnent-ils, et quelle machinerie hôte recrutent-ils pour ce faire ?
• Comment les virus quittent-ils la cellule – par bourgeonnement ou par lyse – et quand deviennent-ils infectieux ?

Key concepts

• Auto-assemblage et symétrie de la capside
• Encapsidation sélective du génome et signaux d'encapsidation
• Bourgeonnement et acquisition de l'enveloppe
• Recrutement de la machinerie ESCRT de l'hôte pour la scission membranaire
• Libération par bourgeonnement versus lyse cellulaire
• Maturation protéolytique des virions
• Sites d'assemblage (membrane plasmique, membranes internes, noyau)

Mechanisms

Les protéines structurales s'assemblent, souvent par auto-assemblage, en capsides de symétrie définie, et le génome viral est incorporé sélectivement grâce à des signaux d'encapsidation qui le distinguent des acides nucléiques cellulaires. Les virus enveloppés acquièrent leur membrane par bourgeonnement à travers une membrane cellulaire dans laquelle des glycoprotéines virales ont été insérées ; pour achever le bourgeonnement, de nombreux virus enveloppés, y compris les rétrovirus, recrutent la machinerie ESCRT de l'hôte qui catalyse normalement la scission membranaire, de sorte que la particule naissante est détachée. Les virus non enveloppés sont généralement libérés lorsque la cellule lyse. De nombreux virions sont assemblés sous une forme immature et ne deviennent infectieux qu'après une étape de maturation, généralement un clivage protéolytique des protéines structurales, qui réorganise la particule.

Clinical relevance

L'assemblage, le bourgeonnement et la maturation sont des cibles validées pour l'intervention antivirale ; par exemple, les médicaments qui bloquent la protéase de maturation empêchent la production de particules infectieuses pour certains virus. Cette entrée décrit cette biologie à un niveau conceptuel à des fins de référence et d'éducation ; elle ne constitue pas une base pour la prescription, la sélection de médicaments ou la gestion des patients.

History

Des travaux classiques ont établi que de nombreuses capsides s'auto-assemblent à partir de sous-unités protéiques répétées, agencées avec une symétrie régulière. La découverte ultérieure que les virus enveloppés, tels que les rétrovirus, détournent la machinerie cellulaire ESCRT pour achever le bourgeonnement a lié la libération des virions à une voie cellulaire fondamentale de scission membranaire, et la reconnaissance de la maturation protéolytique a expliqué pourquoi les particules nouvellement libérées doivent souvent changer de forme avant de pouvoir infecter.

Key figures

• Wesley Sundquist
• Eiji Morita
• Heinrich Klug

Seminal works

• morita-sundquist-2004

Frequently asked questions

Pourquoi les virus enveloppés bourgeonnent-ils au lieu de faire éclater la cellule ?

Le bourgeonnement permet à un virus enveloppé de s'envelopper dans la membrane hôte portant ses glycoprotéines et de quitter la cellule sans la détruire immédiatement, souvent en recrutant la propre machinerie ESCRT de la cellule pour détacher la nouvelle particule.

Qu'est-ce que la maturation des virions ?

De nombreux virus sont d'abord assemblés sous forme de particules immatures non infectieuses et ne deviennent infectieux qu'après une étape de maturation, généralement le clivage des protéines structurales par une protéase virale, ce qui réorganise la particule.