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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Interactions de la protéine Spike du SARS-CoV-2 avec des bicouches lipidiques modèles

Image reproduite avec l’aimable autorisation de l’ILL

La protéine Spike du SARS-CoV-2 est connue pour se lier aux récepteurs ACE2 à la surface des cellules surtout dans les poumons, permettant ainsi l’entrée du virus dans les cellules humaines. Les scientifiques de l’Institut Laue-Langevin (ILL), en collaboration avec l’Institut de Biologie Structurale (IBS), l’Institut Paul Scherrer (PSI) et l’Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO), se sont concentrés sur les interactions entre la protéine Spike et le reste de la membrane cellulaire. Plusieurs membranes cellulaires modèles ont été créées à l’aide de bicouches lipidiques supportées (SLB), allant de simples couches à des structures membranaires plus complexes. L’IBS a réussi à fabriquer une protéine Spike SARS-CoV-2 stable (sSpike), contenant la partie soluble de la protéine et la protéine de liaison au récepteur. Cette sSpike a ensuite été introduite de manière à ce que les interactions puissent être observées dans les des membranes synthétiques et naturelles plus ou moins complexes. Les membranes ont ensuite été étudiées à l’ILL à l’aide de la réflectométrie neutronique, qui permet des études à des niveaux de résolution sub-nanométriques. Les chercheurs ont constaté une dégradation de la bicouche lipidique dès l’introduction de sSpike (avec et sans la présence de sACE2). sSpike est capable d’arracher de manière significative les lipides de la membrane cellulaire, perturbant et pénétrant potentiellement directement à travers la membrane cellulaire. Ces résultats de recherche fondamentale, publiés dans Scientific reports, pourraient ouvrir la voie à de nouvelles investigations et au développement potentiel de thérapies plus efficaces ou de futurs vaccins.

Lipid bilayer degradation induced by SARS-CoV-2 spike protein as revealed by neutron reflectometry. Luchini A, Micciulla S, Corucci G, Chaithanya Batchu K, Santamaria A, Laux V, Darwish T, Russell RA, Thepaut M, Bally I, Fieschi F, Fragneto G. Scientific Reports 11, 14867 (2021)

Contact : Franck Fieschi, professeur UGA rattaché à l’IBS (Groupe Membrane et pathogènes)