Le stress mécanique détermine la forme des virus
Les virus biologiques sont constitués essentiellement par un génome et un assemblage spontané de protéines virales, sous la forme de coques fermées appelées capsides dont un des rôles est de protéger le génome du virus. Les formes générales de ces capsides virales sont soit très régulières et compactes, reproduisant alors une forme d’icosaèdre pour un grand nombre de virus, soit plutôt irrégulières et allongées, avec par exemple une forme conique pour le virus associé au SIDA, le virus de l’immunodéficience humaine (VIH-1).
Quelle est la propriété, à l’échelle de la protéine, responsable du choix de la forme globale du virus ? Pour répondre à cette question, une équipe du Laboratoire de Physique de l’ENS de Lyon a modélisé l’énergie mécanique associée à la formation de la capside virale. Elle a mis en évidence le rôle déterminant de la courbure spontanée, propriété intrinsèque de la surface protéique qui traduit sa tendance à adopter une certaine courbure. Lorsque la courbure spontanée est forte, les protéines vont inclure un certains nombres de défauts topologiques dans leur assemblage afin de supporter le stress mécanique croissant. La structure résultante sera alors de type icosaédrique. Par contre, lorsque la courbure spontanée est faible, le stress mécanique est compensé par un allongement de la structure et l’absence de défaut, la capside finale ayant alors la forme d’un cylindre ou d’un cône.