Lors de la division cellulaire ou lorsqu’un virus ressort d’une cellule, un processus membranaire complexe est mis en place. La dernière étape des déformations de la membrane est pilotée par des filaments formés par des protéines escortes (ESCRT-III) que les chercheurs du CEA-Irig (IBS) ont observées en action.
Bon nombre de virus (HIV, rougeole, grippe, etc.) possèdent une enveloppe, un « sac » lipidique qui protège leur information génétique. Après s’être multipliés au sein de la cellule, certains de ces virus (HIV en particulier) ressortent en emportant avec eux une partie de la membrane cellulaire. La particule virale forme d’abord une bulle lipidique à la surface externe de la cellule infectée, comme une bulle de chewing-gum qui grossirait avant de s’échapper, emportant l’information génétique du virus dans un nouveau sac lipidique. Ce processus de bourgeonnement de la cellule fait appel à la famille des protéines ESCRT qui se positionnent au niveau de la face interne de la membrane cellulaire à l’endroit où elle bourgeonne avant de se sectionner pour libérer les virus. Cette expulsion fait appel à une autre protéine, la VPS4B, un moteur moléculaire qui fournit l’énergie nécessaire.
 Processus d’expulsion des virus. © CEA
|  Zoom sur le bourgeonnement à la surface membranaire © CEA
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Les scientifiques ont développé un système in vitro qui permet de reconstituer les filaments d’ESCRT-III. Cela leur a permis d'observer, en temps réel par AFM, la constriction (diminution du diamètre) et le clivage des filaments par l'ATPase VPS4.
La cryo- microscopie électronique a ensuite permis de confirmer la constriction des tubes vers des structures coniques sous l’effet de la protéine VPS4. « Nous montrons que le diamètre des filaments tubulaires formés par les protéines ESCRT-III décroît progressivement au cours de leur remodelage par la protéine VPS4, expliquent Winfried Weissenhorn et Guy Schoehn, chercheurs au CEA-Irig. Les tubes sont finalement coupés en deux de façon asymétrique avec une des extrémités qui adopte une forme de dôme. » Les chercheurs émettent l’hypothèse que la constriction du diamètre des tubes et la formation des structures en forme de dôme contraignent la membrane afin de permettre la fission membranaire in vivo.
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Structure des tubes formés par les protéines Escortes. La flèche montre l’endroit où un tube est sectionné, avec un des deux côtés en forme de dôme. Image de microscope électronique © CEA
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