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CINDY BABIN OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES NANOPARTICULES DU PAPMV FUSIONNÉES À UN ÉPITOPE CTL DU VIRUS INFLUENZA Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l’Université Laval dans le cadre du programme de maîtrise en microbiologie-immunologie pour l’obtention du grade de Maître ès sciences (M. Sc.) DÉPARTEMENT DE MICROBIOLOGIE-INFECTIOLOGIE ET D’IMMUNOLOGIE FACULTÉ DE MÉDECINE UNIVERSITÉ LAVAL QUÉBEC 2012 © Cindy Babin, 2012

OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

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Page 1: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

CINDY BABIN

OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE

INDUITE PAR LES NANOPARTICULES DU PAPMV

FUSIONNÉES À UN ÉPITOPE CTL DU VIRUS

INFLUENZA

Mémoire présenté

à la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l’Université Laval

dans le cadre du programme de maîtrise en microbiologie-immunologie

pour l’obtention du grade de Maître ès sciences (M. Sc.)

DÉPARTEMENT DE MICROBIOLOGIE-INFECTIOLOGIE ET

D’IMMUNOLOGIE

FACULTÉ DE MÉDECINE

UNIVERSITÉ LAVAL

QUÉBEC

2012

© Cindy Babin, 2012

Page 2: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

II

Résumé

La protéine de capside du virus de la mosaïque de la papaye (PapMV CP)

s’assemble autour d’un ARN simple brin pour former des nanoparticules. Nous avons

montré que ces nanoparticules peuvent être fusionnées à des épitopes peptidiques

permettant le développement d’une réponse immunitaire protectrice. Le C-terminal

de la protéine a été utilisé comme site de fusion dans nos études précédentes.

Récemment, nous avons découvert que des fusions après le résidu 12 ou 187 de la CP

démontrent aussi un potentiel pour fusionner les épitopes d’intérêt. Le but de ce

projet de recherche est de déterminer la capacité d’induire une réponse cellulaire en

utilisant des nanoparticules PapMV CP fusionnées à un épitope cellulaire sur

différents sites de fusion. L’immunisation de souris avec les particules recombinantes

a permis de démontrer qu’une fusion au N-terminus était plus efficace pour induire la

prolifération des lymphocytes T CD8+ spécifiques. De plus, les résultats révèlent que

la multimérisation de la CP sous forme de nanoparticules est un critère requis pour

induire une réponse cellulaire.

Page 3: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

III

Avant-Propos

C’est avec la rédaction de ce mémoire que se terminent mes études au

deuxième cycle. Je profite de cette occasion pour remercier les gens qui m’ont

soutenu tout au long de ces deux années. Tout d’abord, un merci tout spécial à mes

parents, Nicole et René, qui, du fin fond de la Gaspésie, m’ont toujours encouragé à

continuer et à voir les choses de façon positive. Merci à mes beaux-parents, Chantale

et Pierre, pour votre écoute et votre gentillesse. Merci de m’avoir considérée comme

votre fille depuis les premiers jours. Une mention spéciale à ma belle-maman

Chantale pour la correction de mon français. Merci à ma grand-maman substitue pour

me laisser participer aux soirées du vendredi et aux séances de magasinage. C’est très

apprécié! Merci à mes deux amours, Antoine et Jade, pour leurs beaux sourires.

Merci à mon amoureux Philippe pour sa patience et son sens de l’humour; deux

qualités qui m’ont permis de passer à travers. Merci à mes amis Christina et Maxime

pour les nombreux soupers du samedi soir.

Un gros merci à tous mes collègues du Centre de recherche en infectiologie et

plus spécialement à mon équipe de recherche. Merci à Annie, Audrey, Caroline,

Claudia, Gervais, Marie, Marie-Christine, Marie-Eve et Marilène pour votre bonne

humeur, votre sens de l’humour et votre entraide. Vous êtes vraiment une équipe de

rêve. Merci également aux anciens membres, principalement Christian et Karine. Un

merci spécial à Gervais pour ses résultats qui ont mené à mon projet de recherche.

Merci à ma co-directrice Nathalie pour m’avoir appris les rudiments de la recherche

et m’avoir conseillé tout au long de ces deux années. Finalement, merci à Denis, mon

directeur de recherche, pour m’avoir accueilli au sein de son équipe et m’avoir

transmis sa passion pour la recherche.

Merci à vous tous!

Page 4: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

IV

À toute mon équipe!

Page 5: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

V

Table des matières

RÉSUMÉ ............................................................................................................................................ II

AVANT-PROPOS ............................................................................................................................... III

TABLE DES MATIÈRES ........................................................................................................................ V

LISTE DES TABLEAUX ....................................................................................................................... VII

LISTE DES FIGURES ......................................................................................................................... VIII

1. PRINCIPES GÉNÉRAUX DE LA VACCINATION ............................................................................ 1

1.1 HISTORIQUE DU DÉVELOPPEMENT DES VACCINS .................................................................................... 3 1.2 LES DIFFÉRENTS ACTEURS DE LA RÉPONSE IMMUNE ................................................................................ 4

1.2.1 L’immunité innée dirige la réponse immune acquise ....................................................... 4 1.2.2 Les cellules T auxiliaires (TH) ............................................................................................ 6 1.2.3 Les cellules T cytotoxiques (CTL) ...................................................................................... 8 1.2.4 Les anticorps .................................................................................................................... 9

1.3 LES DIFFÉRENTS TYPES DE VACCINS ................................................................................................... 10 1.3.1 Les vaccins composés d’organismes entiers .................................................................. 11 1.3.2 Les vaccins sous-unitaires .............................................................................................. 11 1.3.3 Vaccins à base de pseudo- particules virales ................................................................. 12

2. LES VIRUS VÉGÉTAUX EN VACCINATION ................................................................................ 13

2.1 LA CLASSIFICATION DES VIRUS VÉGÉTAUX ........................................................................................... 14 2.1.1 Les virus hélicoïdaux ...................................................................................................... 15 2.1.2 La famille des Flexiviridea .............................................................................................. 16 2.1.3 Les Potexvirus ................................................................................................................ 17

2.2 LA PROTÉINE DE CAPSIDE DES POTEXVIRUS ........................................................................................ 19 2.2.1 La protéine de capside du PVX ....................................................................................... 19 2.2.2 La protéine de capside du PapMV ................................................................................. 20

2.3 FUSION D’ÉPITOPES D’INTÉRÊT EN VACCINATION ................................................................................. 25 2.3.1 Réponse immunitaire induite par les nanoparticules issues des virus végétaux............ 25 2.3.2 Réponse humorale induite par la PapMV CP ................................................................. 26 2.3.3 Réponse cellulaire induite par la PapMV CP .................................................................. 29

3. HYPOTHÈSES ET OBJECTIFS .................................................................................................... 33

4. MATÉRIEL ET MÉTHODES ....................................................................................................... 34

4.1 CLONAGE .................................................................................................................................... 34 4.1.1 Réactions de polymérases en chaînes (PCR) .................................................................. 35 4.1.2 Criblage des mutants ..................................................................................................... 36

4.2 PRODUCTION DES PROTÉINES RECOMBINANTES DANS E. COLI ................................................................ 37 4.2.1 Induction de la production de protéines ........................................................................ 37 4.2.2 Lyse bactérienne ............................................................................................................ 37 4.2.3 Purification des protéines d’intérêt ................................................................................ 38 4.2.4 Électrophorèse des protéines ......................................................................................... 39 4.2.5 Ultracentrifugation ........................................................................................................ 39 4.2.6 Chimie analytique et microscopie électronique ............................................................. 39

4.3 ANALYSE IN VIVO .......................................................................................................................... 40

Page 6: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

VI

4.3.1 Immunisation ................................................................................................................. 40 4.3.2 Extraction des splénocytes ............................................................................................. 41 4.3.3 ELISPOT .......................................................................................................................... 41 4.3.4 Cytofluorométrie intracellulaire ..................................................................................... 42 4.3.5 Infection avec le virus A/WSN/33 .................................................................................. 43 4.3.6 Titration des anticorps par ELISA ................................................................................... 43 4.3.7 Titration des virus au niveau des poumons .................................................................... 43

4.4 ANALYSE STATISTIQUE ................................................................................................................... 44

5. RÉSULTATS ............................................................................................................................ 45

5.1 INSERTION DE L’ÉPITOPE CELLULAIRE NP147-155 AU SEIN DE LA PAPMV CP .............................................. 47 5.2 INDUCTION D’UNE RÉPONSE CELLULAIRE EN SOURIS BALB/C ................................................................. 50 5.3 ÉTUDE DE LA PROTECTION GÉNÉRÉE PAR LES NANOPARTICULES PAPMV NP ............................................. 54 5.4 CRÉATION DE MUTANTS MULTIPLES ET EFFET SUR LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE.................................... 56

6. DISCUSSION ........................................................................................................................... 59

7. CONCLUSION ......................................................................................................................... 62

BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................... 64

ANNEXE 1. ALIGNEMENT DES CPS DES POTEXVIRUS ....................................................................... 72

ANNEXE 2. MILIEUX ET TAMPONS .................................................................................................. 75

ANNEXE 3. CARTE DU VECTEUR D’EXPRESSION PET-3D .................................................................. 78

ANNEXE 4. SÉQUENCES DES CLONES ............................................................................................... 79

Page 7: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

VII

Liste des tableaux

Tableau 1. Caractéristiques des virus de la famille des Flexiviridea (Adams, Antoniw et al.

2004). ............................................................................................................................ 17

Tableau 2. Amorces utilisées pour fusionner l’épitope CTL sur la PapMV CP. .................. 36 Tableau 3. Taille moyenne des mutants multiples obtenus par la mesure de la taille des

particules par diffraction de la lumière. ....................................................................... 56

Page 8: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

VIII

Liste des figures

Figure 1. Mécanisme d’action des récepteurs de l’immunité innée dans l’endosome.

Ces récepteurs reconnaissent des motifs moléculaires conservés associés aux

pathogènes d’origine diverse. (Blasius and Beutler 2010). .................................. 6

Figure 2. Différenciation des cellules TH1, TH2, TH17 et Treg et patron de sécrétion

de cytokines spécifiques à chaque cellule (Saito, Nakashima et al. 2010). .......... 7 Figure 3. Présentation d’antigènes aux lymphocytes T CD8+ menant à la

prolifération de cellules effectrices dans le but d’éliminer les cellules tumorales

(ou dans d’autres cas les cellules infectées) par apoptose. .................................. 8

Figure 4. Expansion clonale de cellules B spécifiques à un antigène donné et

différenciation en plasmocytes et en cellules mémoires. ..................................... 10 Figure 5. Répartition des virus végétaux selon la composition de leur génome. ........ 15

Figure 6. Représentation du virus de la mosaïque de la papaye (PapMV) en

microscopie électronique. ................................................................................... 18 Figure 7. Prédiction de la structure de la protéine de capside du PVX (A) et du PVA

(B) (Nemykh, Efimov et al. 2008). ....................................................................... 20

Figure 8. Analyse des protéines sauvages CPΔN5 (A), E128A (A et D) et K97A (C et

E) sous forme de nanoparticules et sous forme de disques par CD Spectrum

(Tremblay, Majeau et al. 2006). .......................................................................... 21 Figure 9. Test d’affinité de liaison des protéines à l’ARN démontrant l’importance

des acides aminés 97 (C) et 128 (B) (Tremblay, Majeau et al. 2006). ................ 22

Figure 10. Exclusion des protéines CP6-215 et CP27-215 par chromatographie

suggérant l’aspect monomérique des particules CP27-215 (A) (Lecours, Tremblay

et al. 2006). .......................................................................................................... 23 Figure 11. Filtration sur gel suggérant l’importance du N-terminal dans

l’assemblage des nanoparticules. ........................................................................ 24 Figure 12. Réponse humorale induite par les nanoparticules PapMV CP. ................ 27

Figure 13. Importance de la multimérisation des protéines PapMV CP dans

l’induction d’une réponse humorale protectrice au niveau de la réponse

anticorps (A) et de la survie suite à un infection (B,C) (Denis, Acosta-Ramirez et

al. 2008). .............................................................................................................. 29 Figure 14. Réponse cellulaire induite in vitro par les nanoparticules PapMV CP. ... 31 Figure 15. Réponse cellulaire induite in vivo par les nanoparticules. ....................... 32

Figure 16. Induction d’une immunité protectrice par les protéines PapMV-p33

(Lacasse, Denis et al. 2008). ............................................................................... 32 Figure 17. Séquence en acides aminés de la CP6-215 modifié pour contenir les sites de

restrictions SpeI et MluI. ..................................................................................... 34

Figure 18. Séquence en acides aminés de la CP6-215 et prédiction de la structure

secondaire. .......................................................................................................... 45 Figure 19. Titre en anticorps anti-GST-HA11 et anti-PapMV. .................................. 46

Figure 20. Insertion de l’épitope NP147-155 au niveau de la séquence peptidique de la

CP du PapMV. ..................................................................................................... 47 Figure 21. Analyse de l’induction et de l’efficacité de la purification des protéines

par SDS-Page. ..................................................................................................... 48 Figure 22. Microscopie électronique des culots d’ultracentrifugation. ..................... 48

Page 9: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

IX

Figure 23. Graphiques de la mesure de la taille des particules mutantes. ................. 50

Figure 24. Réponse cellulaire contre l’épitope de fusion NP147-155. ........................... 52

Figure 25. Titre en anticorps de sous-type IgG2a. ..................................................... 53 Figure 27. Graphique de la perte de poids des souris infectées avec le virus

A/WSN/33 (H1N1) selon leur masse corporelle initiale (en %) en fonction des

jours suivant l’infection. ...................................................................................... 55 Figure 28. Concentration virale au niveau des poumons à la suite d'une infection

avec 250 pfu du virus A/WSN/33. ........................................................................ 55 Figure 26. Analyse de l’induction des protéines multiples sur SDS-Page. ................. 57 Figure 29. Réponse cellulaire contre l’épitope cellulaire NP147-155 suite à l’utilisation

des protéines mutantes multiples. ........................................................................ 58

Page 10: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

1

1. Principes généraux de la vaccination

Encore aujourd’hui, la vaccination est considérée comme l’une des plus

puissantes avancées de la médecine moderne (Paolo 1999; Šmahel 2011). En fait, mis

à part l’instauration de systèmes permettant l’approvisionnement en eau potable, le

vaccin est l’outil qui a le plus contribué à la diminution de la mortalité. Divers types

de vaccins ont permis le contrôle de plusieurs maladies infectieuses d’importance

majeure telles que la variole, la diphtérie, le tétanos, la poliomyélite, la rougeole et la

rage (Plotkin 2005). L’élimination complète du virus de la variole, officiellement

éradiqué en 1980 par l’Organisation mondiale de la santé, démontre bien l’efficacité

d’une vaccination massive au sein de la population mondiale (Fenner 1982). Il est

accepté par la communauté médicale et scientifique que la vaccination est la pratique

médicale la moins onéreuse et la plus efficace. Les vaccins les plus « faciles » ont

déjà été créés, nous faisons maintenant face à des maladies chroniques, pandémiques

et aux cancers qui nécessitent le développement de nouvelles technologies qui

permettront de faire face à ces nouveaux défis. Le vieillissement de la population

dans les pays développés amène également de nouveaux défis puisque les personnes

âgées, ayant en général une immunité plus faible, répondent moins bien à la

vaccination. Le développement de nouvelles technologies et d’adjuvants seront donc

un apport important dans les années futures. Les nanoparticules du virus de la

mosaïque de la papaye (PapMV) seront, nous l’espérons, l’une de ces options.

Des vaccins préventifs contre 27 maladies infectieuses différentes sont

disponibles sur le marché. Plusieurs d’entre eux, tel que le vaccin saisonnier contre le

virus Influenza, ne sont que partiellement efficaces. Plusieurs vaccins candidats

ciblant des maladies chroniques et des maladies infectieuses orphelines sont en cours

de développement. Il existe encore de nombreuses maladies infectieuses pour

lesquelles il n’y a aucun vaccin disponible. En effet, pour certains pathogènes, tels

que le virus de l’hépatite C (VHC) et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH),

Page 11: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

2

les corrélats de protection immunologique sont souvent mal compris (Plotkin 2009).

Ces pathogènes mutent et ont développé des stratégies pour contourner la réponse

immunitaire, ce qui complique le choix des cibles qui permettront le développement

d’anticorps neutralisants. Compte tenu des limitations de la réponse humorale

(anticorps) envers ces pathogènes, la communauté scientifique se penche de plus en

plus sur le développement de vaccins permettant l’induction d’une réponse cellulaire

(CTL) ce qui permet de choisir des cibles antigéniques moins variables. Mis à part les

vaccins composés de virus vivants atténués, que les agences réglementaires hésitent à

supporter, les méthodes traditionnelles de fabrication de vaccins ne sont pas de

bonnes méthodes pour déclencher une réponse cellulaire. Finalement, des

considérations d’ordre économique ralentissent dans bien des cas le développement

de vaccins contre des maladies infectieuses touchant les populations pauvres de la

planète ou ciblant un marché restreint.

En plus d’améliorer les techniques de vaccination traditionnelle et de développer

de nouvelles approches, le domaine de la vaccinologie devra explorer certaines

stratégies afin d’optimiser les méthodes de fabrication et les voies d’administration

utilisées et de mettre sur le marché des vaccins encore plus sécuritaires. De nouveaux

procédés de fabrication plus efficaces et moins onéreux devront être instaurés afin de

répondre à la demande sans cesse croissante. D’un autre côté, l’utilisation de

nouvelles voies d’administration telles que les voies intranasales, orales et

transcutanées devront être prises en considération car elles permettent de mieux

diriger la réponse immunitaire dans les organes ciblés par l’infection. En effet, la voie

d’administration parentérale, bien qu’efficace au niveau systémique, ne permet pas

d’induire une immunité efficace au niveau des muqueuses (Kendall 2010).

La vaccinologie est un domaine de recherche en pleine effervescence et génère

beaucoup d’intérêt. La section qui suit donne un survol du développement des

vaccins dans le temps.

Page 12: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

3

1.1 Historique du développement des vaccins

Les chinois ont été les premiers à utiliser le principe de la variolisation qui a

pour but d’inoculer une souche atténuée de la variole isolée d’une personne infectée à

des personnes saines. Même si plus de 1% des personnes variolisées mouraient de

cette intervention, il y avait tout de même un bénéfice car les survivants au traitement

étaient protégés contre la variole. Considérant que les personnes se retrouvant dans

les régions pandémiques touchées par la variole succombaient dans 20-50% des cas,

il s’agissait d’une pratique qui offrait un bénéfice important. Au Moyen-âge, les

européens ont voulu imiter les chinois, mais l’approche a été abandonnée puisque le

taux de mortalité des personnes vaccinées était trop important. Edward Jenner, vers la

fin du 18e siècle, a raffiné cette approche. Ayant observé que les paysans étaient plus

résistants à l’épidémie de la variole, Jenner vint à démontrer que l’inoculation d’un

virus de la variole bovine isolé du pis d’une vache permettait l’établissement d’une

protection contre une exposition subséquente avec la souche humaine du virus de la

variole (Maurice 2000). Le principe fondamental consistait à utiliser un pathogène

bovin qui ne se réplique pas efficacement chez l’humain pour induire une protection

contre un virus apparenté, le virus de la variole humaine. Ce n’est qu’au 19e siècle,

grâce aux découvertes de Louis Pasteur, que l’émergence de nouvelles techniques de

vaccination est apparue. Pasteur remarqua qu’une souche de choléra infectant le

poulet, demeurée tout l’été sur la paillasse au laboratoire, était inefficace à infecter les

poulets. De plus, il observa que cette infection "ratée" rendait les poulets résistants à

une infection subséquente avec une préparation fraîche de bactéries (Plotkin 2005).

Suite à ces observations, Pasteur établit le principe de l’atténuation physico-chimique

des virus les rendant ainsi plus adéquats pour la vaccination. C’est au 20e siècle que le

raffinement des vaccins vivants atténués prit de l’ampleur. Tout d’abord, en 1907,

Calmette parvint à atténuer une souche de la bactérie Mycobacterium bovis par

passages successifs in vitro. Quelques années plus tard, en 1937, Theiler et Smith

utilisent une technique de passages successifs in vivo chez la souris afin d’atténuer le

virus de la fièvre jaune. En parallèle au raffinement des vaccins vivants atténués,

Page 13: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

4

l’idée d’utiliser des vaccins basés sur l’inactivation complète des virus se développe.

Au même moment, l’évolution de la compréhension des concepts immunologiques de

base se fait ressentir dans le monde de la vaccinologie. Finalement, le développement

de la biologie moléculaire a permis la découverte de nombreuses techniques de

vaccination raffinées et sécuritaires.

1.2 Les différents acteurs de la réponse immune

Ultimement, la vaccination a pour but d’induire une réponse immunitaire

adaptative spécifique à un pathogène cible. Ainsi, l’individu vacciné sera en mesure

de développer rapidement une réponse immunitaire forte et de longue durée lors

d’une infection subséquente avec le même pathogène. La vaccination permet donc

d’éliminer rapidement le pathogène et, de ce fait, diminue les risques de transmission

et le développement de complications sévères. La réponse adaptative générée

comprend les cellules T auxiliaires (TH), les cellules T cytotoxiques (CTL) et les

anticorps.

1.2.1 L’immunité innée dirige la réponse immune acquise

Le système immunitaire inné est la première ligne de défense contre l’invasion

microbienne. Cette immunité se caractérise par un ensemble de mécanismes de

défense non spécifique aux différents pathogènes (Turvey and Broide 2010).

L’immunité innée est constituée de cellules dotées de récepteurs nommés PRR, du

terme anglais « pathogen recognition receptors », ayant la capacité de reconnaître des

motifs structuraux conservés chez la majorité des micro-organismes. Ces motifs

structuraux conservés ou PAMP, de l’expression anglaise « pathogen associated

molecular pattern », peuvent être de plusieurs types tels que les lipopolysaccharides,

le peptidoglycane, l’ADN non-méthylé et l’ARN simple et double brin (Bianchi

Page 14: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

5

2007). Plusieurs familles de récepteurs PRR ont été caractérisées jusqu’à présent

(Kumar, Kawai et al. 2011) dont les récepteurs Toll (Kawai and Akira 2010), les

récepteurs NOD (Chen, Shaw et al. 2009) et les récepteurs de type lectine (Eddie,

Takahashi et al. 2009). Les PRRs sont présents à la surface cellulaire ainsi qu’au

niveau des endosomes des cellules du système immunitaire inné tels que les

monocytes, les macrophages, les neutrophiles et les cellules dendritiques et

permettent la reconnaissance des micro-organismes. Cette reconnaissance induit une

cascade de signalisation qui mène à l’activation des cellules immunes et conduit à

l’endocytose des pathogènes puis à leur destruction. Cette cascade de signalisation

mène également à la production de cytokines et de chimiokines responsables de la

réaction inflammatoire (Figure 1). Une réaction inflammatoire rapide est d’une

grande importance pour l’élimination de certains pathogènes ainsi que pour

l’activation de la réponse immune acquise. En effet, l’activation des cellules

présentatrices d’antigènes, composées principalement des macrophages et des

cellules dendritiques, permet l’internalisation et la fragmentation des pathogènes sous

forme de petits peptides pouvant être chargés et présentés sur les complexes majeurs

d’histocompatibilité de classe I et de classe II (CMH-I et CMH-II) (Reichardt,

Dornbach et al. 2010). Les cellules présentatrices d’antigènes activées migrent vers

les organes lymphoïdes secondaires tels que la rate et les ganglions lymphatiques et

entrent en contact avec les cellules de l’immunité adaptative, soit les lymphocytes B

et les lymphocytes T. De cette façon, les cellules présentatrices d’antigènes font le

lien entre les deux types d’immunité, soit le système immunitaire inné et l’immunité

acquise (Laffont and Powrie 2009).

Page 15: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

6

Figure 1. Mécanisme d’action des récepteurs de l’immunité innée dans l’endosome.

Ces récepteurs reconnaissent des motifs moléculaires conservés associés aux

pathogènes d’origine diverse. (Blasius and Beutler 2010).

1.2.2 Les cellules T auxiliaires (TH)

Les cellules T auxiliaires possèdent des récepteurs qui, en combinaison avec le

corécepteur CD4, reconnaissent spécifiquement les complexes peptides-CMH-II

présents à la surface des cellules présentatrices d’antigènes activées. L’engagement

du récepteur induit la prolifération des cellules T et entraîne la sécrétion de cytokines

et de chimiokines spécifiques (Figure 2). Les cellules T auxiliaires peuvent se diviser

en quatre sous-types. Tout d’abord, les cellules TH1 sécrètent des cytokines (IL-2,

IFN-γ et TNF-α) favorisant la mise en place d’une réponse cellulaire efficace via

l’activation des lymphocytes T cytotoxiques et permettent la production d’anticorps

de sous-type IgG2a par les cellules B chez la souris. Ensuite, les cellules TH2

Page 16: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

7

sécrètent des cytokines (IL-4 et IL-6) qui augmentent la réaction inflammatoire et

allergique induite et permettent la production d’anticorps d’isotypes IgG1, IgA et IgE

chez la souris. Les anticorps d’isotypes IgA sont associés aux muqueuses alors que

les IgE sont relies à une réaction allergique. D’un autre côté, les cellules TH17

produisent des cytokines (IL-17, IL-21 et IL-22) qui permettent l’établissement d’une

réaction inflammatoire locale et le recrutement des neutrophiles. Finalement, les

cellules Treg se caractérisent par la sécrétion d’IL-10 et par l’expression du facteur de

transcription FoxP3 et permettent la régulation de la réponse immune (Mosmann and

Coffman 1989; Zhu and Paul 2009).

Figure 2. Différenciation des cellules TH1, TH2, TH17 et Treg et patron de sécrétion

de cytokines spécifiques à chaque cellule (Saito, Nakashima et al. 2010).

Page 17: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

8

1.2.3 Les cellules T cytotoxiques (CTL)

Les cellules T cytotoxiques reconnaissent les cellules infectées par la liaison de

leurs récepteurs et du corécepteur CD8 aux peptides portés sur les complexes majeurs

d’histocompatibilité de classe I (Bonilla and Oettgen 2010). À la suite de cette

interaction, il y a prolifération de CTLs spécifiques au peptide chargé au niveau du

CMH-I et élimination des cellules infectées par apoptose ce qui permet l’élimination

des pathogènes intracellulaires (Figure 3). Un autre fait à noter est que les CTLs

activées sécrètent plusieurs cytokines dont l’IFN-γ qui interfèrent avec la réplication

virale (Schoenborn and Wilson 2007). Par contre, la réponse médiée par les cellules T

cytotoxiques requiert plusieurs jours avant d’être réactivée ce qui la rend inefficace

pour contrer les infections dues à des pathogènes dont la croissance est très rapide. En

fait, ce type de réponse serait plus adaptée pour contrôler les infections telles que la

grippe, le VHC et le cancer (Flynn, Belz et al. 1998).

Figure 3. Présentation d’antigènes aux lymphocytes T CD8+ menant à la

prolifération de cellules effectrices dans le but d’éliminer les cellules tumorales (ou

dans d’autres cas les cellules infectées) par apoptose.

Page 18: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

9

1.2.4 Les anticorps

Les anticorps sont responsables de la protection stérilisante en neutralisant

l’invasion du pathogène dans la cellule hôte et sont à la source de l’efficacité de la

plupart des vaccins sur le marché. Les anticorps sont produits suite à l’association

d’antigènes spécifiques au niveau des récepteurs des cellules B (BCR) présents à la

surface des lymphocytes B (LB). Dans un premier temps, des anticorps de faible

affinité, les IgD et les IgM multimériques, seront sécrétés par les LBs activés

(Schroeder and Cavacini 2010). Le pontage de plusieurs BCR va permettre la

production d’IgM contre des antigènes T-indépendants (Bachmann, Hengartner et al.

1995) alors que la réponse humorale des antigènes T-dépendants sera améliorée par

l’action des lymphocytes TH qui, par la sécrétion de cytokines spécifiques, initieront

la commutation isotypique et la production d’anticorps de haute affinité, tels que les

IgG1 et les IgG2a, par les lymphocytes B. Une partie de ces LBs se différencieront en

plasmocytes et sécréteront des anticorps sériques pour une longue période de temps

alors que l’autre partie des LBs deviendront des cellules mémoires circulant entre le

sang et la lymphe. Ces cellules B mémoires possèdent la capacité de se différencier

en plasmocytes suite à la rencontre d’un antigène (Figure 4).

Les anticorps peuvent aussi participer à la réponse cellulaire induite par les

anticorps («ADCC; antibody dependant cell mediated cell toxicity») ce qui permet la

stimulation des cellules NK («natural killer») et/ou des neutrophiles qui à leur tour

élimineront les cellules du corps recouvertes en surface par des immunoglobulines de

type IgG. Cette activité est à la base de l’utilisation des anticorps en immunothérapie

dans la lutte contre les cancers (Lee, Srivastava et al. 2011).

Page 19: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

10

Figure 4. Expansion clonale de cellules B spécifiques à un antigène donné et

différenciation en plasmocytes et en cellules mémoires.

1.3 Les différents types de vaccins

Les vaccins sont composés d’antigènes, provenant de différents pathogènes, qui

seront présentés aux cellules du système immunitaire de façon à induire une

immunité protectrice. Les vaccins peuvent être classifiés selon leur composition ou

selon leur activité. Dépendamment de leur composition antigénique, les vaccins

peuvent se diviser en deux classes : les vaccins entiers composés des antigènes

complets et les vaccins sous-unitaires composés d’antigènes spécifiques (Ertl, Xiang

et al. 2001). La classification des vaccins selon leur activité permet de les diviser en

fonction de leur capacité réplicative, soit les vaccins vivants atténués, capables de se

répliquer, et les vaccins inertes tels que les vaccins inactivés et les vaccins sous-

unitaires.

Page 20: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

11

1.3.1 Les vaccins composés d’organismes entiers

Les vaccins composés d’organismes entiers ont été les premiers à être mis sur

le marché. Toutefois, ce type de vaccin exige la production d’une grande quantité de

micro-organismes ce qui s’avère impossible pour plusieurs pathogènes difficilement

cultivés en conditions artificielles (Dougan 2001). Par ailleurs, bien qu’ils

contiennent les antigènes nécessaires à l’effet protecteur du vaccin, la présence de

plusieurs antigènes inutiles à la réponse protectrice peut mener à l’apparition d’effets

secondaires locaux et systémiques. Il existe deux types de vaccins composés

d’organismes entiers, soit les vaccins vivants atténués et les vaccins inactivés. Les

vaccins vivants atténués, organismes génétiquement dérivés ou très apparentés aux

pathogènes cibles, sont capables de se répliquer chez le patient vacciné sans causer de

symptômes cliniques sévères ce qui permet la génération d’une réponse immune

protectrice. Ce type de vaccin permet la stimulation d’une bonne réponse humorale et

cellulaire, mais ce sont les anticorps neutralisants produits qui jouent un rôle majeur

dans la protection générée.

1.3.2 Les vaccins sous-unitaires

La majorité des vaccins actuellement sur le marché sont composés

d’organismes entiers atténués ou inactivés alors qu’une très faible proportion sont de

type sous-unitaires. Les raisons qui ont motivé le développement des vaccins sous-

unitaires sont les effets secondaires associés à l’utilisation des vaccins composés

d’organismes entiers et le risque de réversion vers des souches plus virulentes lié aux

vaccins vivants atténués (Ståhl and Liljeqvist 2001). Les vaccins sous-unitaires

contiennent uniquement les antigènes essentiels à la mise en place d’une réponse

immunitaire permettant de générer une protection contre un pathogène cible. De ce

fait, ce type de vaccins se classe dans la catégorie des vaccins n’ayant pas la

Page 21: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

12

possibilité de se répliquer ce qui les rend très sécuritaires. Par ailleurs, ce genre de

vaccins, de par leur faible immunogénicité, requièrent généralement plusieurs doses

et la présence d’un adjuvant. Il existe plusieurs types de vaccins sous-unitaires tels

que les vaccins protéiques, les vaccins à base de polysaccharides, les vaccins à base

de toxoïdes, les vaccins à base de vecteurs, les vaccins à ADN et les vaccins

peptidiques.

1.3.3 Vaccins à base de pseudo- particules virales

Les pseudo-particules virales sont des particules non infectieuses, c’est-à-dire

qu’elles ne possèdent pas les acides nucléiques composant le génome viral, dérivées

des protéines structurales d’un virus. En fait, ces particules reproduisent la structure

d’un virus, mais sont incapables de se répliquer. Elles permettent la production

d’anticorps neutralisants et sont peu toxiques (Roy and Noad 2009). Des particules en

tous points similaires à celles produites lors d’une infection peuvent être obtenues

suite à l’expression des protéines recombinantes chez les bactéries, les levures, les

cellules d’insectes ou les plantes (Roy and Noad 2009). Les pseudo-particules virales

sont rapidement prises en charge par les cellules dendritiques et sont reconnues pour

leur efficacité à générer une réponse immune par les différentes voies

d’administration (Antonis, Bruschke et al. 2006; Young, Wilson et al. 2006). Cette

efficacité à induire une forte réponse immunitaire s’explique par plusieurs de leurs

caractéristiques. Premièrement, le diamètre moyen de ces particules, qui se situe aux

alentours de 50nm, est idéal pour leur prise en charge par les cellules présentatrices

d’antigènes (Fifis, Gamvrellis et al. 2004). Ensuite, les nanoparticules ont la capacité

d’activer la maturation des cellules présentatrices d’antigènes (Lenz, Thompson et al.

2003) et permettent l’induction d’une réponse immunitaire de type cellulaire par la

voie de la présentation croisée (Ruedl, Storni et al. 2002). Finalement, la structure

cristalline et hautement répétitive de certaines de ces pseudo-particules virales non-

enveloppées permet le pontage des récepteurs des cellules B ce qui favorise la

production d’anticorps d’isotype G (Bachmann, Hengartner et al. 1995; Leclerc,

Page 22: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

13

Beauseigle et al. 2007). Il existe sur le marché, deux exemples de ce type de vaccins

soit; le vaccin contre l’hépatite B (Valenzuela, Medina et al. 1982) et celui contre le

virus du papillome humain (Garland, Hernandez-Avila et al. 2007). La production de

vaccins à base de pseudo-particules virales contre d’autres pathogènes est également

à l’étude.

2. Les virus végétaux en vaccination

L’intérêt et la compréhension des scientifiques face aux virus d’origine

végétale est en constante expansion. En fait, la structure cristalline et hautement

répétitive des virus végétaux permet une bonne stimulation du système immunitaire

ce qui pousse les chercheurs à développer des plateformes vaccinales versatiles,

efficaces et ce à faible coût. L’organisation mondiale de la santé (OMS) reconnaît le

développement de tel type de plateforme vaccinale universelle. Les virus végétaux

peuvent être utilisés comme adjuvants puisqu’ils possèdent, de façon intrinsèque, la

capacité de stimuler le système immunitaire. De plus, la fusion d’un épitope d’intérêt

en vaccination, au sein de la protéine de structure, permet de présenter des centaines

de copies d’un même épitope aux cellules du système immunitaire. Jusqu’à ce jour,

plusieurs virus d’origine végétale ont fait l’objet de programmes de recherche axés

sur la vaccination tel que le Tobacco Mosaic Virus (TMV), le Potato Virus X (PVX),

le Cowpea Mosaic Virus (CPMV), le Bamboo Mosaic Virus (BaMV) ainsi que le

Papaya Mosaic Virus (PapMV) (Canizares, Nicholson et al. 2005).

Mis à part l’expression de PapMV CP recombinantes chez la bactérie

Escherichia coli, l’ensemble des virus de plantes étudiés en vaccination ont été

produits et purifiés à partir de plants infectés par les virus végétaux recombinants.

L’expression et la purification de virus à partir des plantes est une méthode

intéressante puisque ce procédé requiert peu d’équipement et permet d’obtenir une

grande quantité de virus purifiés par hectare de plants infectés. Cette méthode permet

Page 23: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

14

donc la production de plusieurs doses et ce à faible coût (Streatfield and Howard

2003; Smith, Fitzmaurice et al. 2009). Par ailleurs, la limitation principale de cette

approche est que la protéine de capside des virus végétaux est généralement

impliquée dans les étapes importantes du cycle viral tel que le mouvement du virus à

travers la plante (Cruz, Chapman et al. 1996; Lico, Capuano et al. 2006), la

réplication du virus in planta (Bol 2005) et l’assemblage des particules virales

(Tremblay, Majeau et al. 2006). Ainsi, si la fusion d’un peptide antigénique à la

surface des protéines de capside des virus végétaux interfère avec l’une ou l’autre des

fonctions mentionnées précédemment, la quantité de virus recombinants produits sera

considérablement réduite (Bendahmane, Koo et al. 1999). Pour éviter ce problème, la

production de pseudo-particules dans un système hétérologue devient donc une

alternative intéressante. L’expression de la protéine de capside des virus végétaux

chez la bactérie n’est pas relié à la réplication du virus ce qui augmente les chances

de générer des pseudo-virions fusionnés à un peptide antigénique. De plus,

contrairement aux virus purifiés à partir des plantes, les pseudo-particules produites

en bactéries ne contiennent pas le génome viral ce qui est favorisé par les organismes

réglementaires.

2.1 La classification des virus végétaux

Les virus végétaux possèdent un génome viral constitué d’ADN (simple ou

double brin) ou d’ARN (simple ou double brin, de polarité négative ou positive)

protégé, dans la majorité des cas, par la multimérisation de la protéine de capside

autour de celui-ci (Figure 5). Qu’il soit constitué d’ADN ou d’ARN, le génome des

virus végétaux code pour les éléments essentiels à leur réplication, au mouvement et à

leur assemblage en particules virales matures.

Page 24: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

15

Les virus végétaux peuvent être divisés, selon la symétrie de leur capside, en 2

groupes, soit les virus possédant une capside icosaédrique et les virus possédant une

capside sous forme hélicoïdale. La structure tridimensionnelle, déduite à partir

d’études cristallographiques, a été élucidé pour plusieurs virus de plantes icosaèdres

(Sachse, Chen et al. 2007) cependant celle des virus hélicoïdaux, de par leur

flexibilité, demeure plus difficile à obtenir.

DNA s

s

DNA R

T-ds

RNA s

s (+

)

RNA s

s(-)

RNA d

s0

250

500

750

Nu

mb

er

of

vir

us

Figure 5. Répartition des virus végétaux selon la composition de leur génome.

Légende = DNA ss : ADN simple brin; DNA RT-ds : ADN double brin rétro-

transcrit; RNA ss : ARN simple brin (+) polarité positive, (-) polarité négative; RNA

ds : ARN double brin. (Tiré du mémoire de maîtrise de Marie-Eve Laliberté Gagné)

2.1.1 Les virus hélicoïdaux

Les virus hélicoïdaux peuvent être divisés en 2 classes selon la flexibilité de

leur capside. En effet, on distingue les virus à bâtonnets rigides comprenant les

genres tobamo-, tobra-, hordei- et furovirus des virus filamenteux flexibles du genre

potex-, poty- et bymovirus. Les virus végétaux sous forme de bâtonnets rigides ont

permis de générer une grande quantité de données structurales et la structure

Page 25: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

16

moléculaire de certains virus, tel que le Virus de la Mosaïque du Tabac, a été établi

(Namba, Pattanayek et al. 1989; Bhyravbhatla, Watowich et al. 1998). Par ailleurs, la

structure tertiaire de la capside des virus sous forme de bâtonnets flexibles n’a

toujours pas été établie. Toutefois, il a été démontré que les repliements secondaires

des protéines de capside des virus sous forme de bâtonnets flexibles sont

principalement constitués d’hélices alpha (Tremblay, Majeau et al. 2006).

2.1.2 La famille des Flexiviridea

Les virus végétaux regroupés au sein de la grande famille des Flexiviridea

possèdent plusieurs caractéristiques communes, dont leur structure sous forme de

bâtonnets flexibles de longueurs variables (de 470 nm à plus de 1000 nm) et un

diamètre fixe de 12 ou 13 nm (Adams, Antoniw et al. 2004). Leur génome est

composé d’un ARN simple brin de polarité positive se terminant par une queue

polyadénylée en 3’. Le génome viral code pour 2 à 6 cadres de lecture ouverts (Open

Reading Frames- ORFs). Le premier ORF en 5’ code pour une protéine de réplication

possédant des motifs correspondant à une méthyl-transférase, une hélicase et une

ARN-polymérase-ARN-dépendante (Koonin, Dolja et al. 1993). Les 3 ORFs suivants

codent pour des protéines de mouvement. Le cinquième ORF permet la transcription

de la protéine de capside alors que le sixième ORF coderait pour une protéine

permettant la liaison aux acides nucléiques (Adams, Antoniw et al. 2004). Les

Flexiviridea ont été divisés en 8 genres : les Allexivirus, les Capillovirus, les

Carlavirus, les Foveavirus, les Potexvirus, les Trichovirus, les Vitivirus et les

Mandarivirus. Un résumé des caractéristiques pour chacun des genres est présenté au

Tableau 1.

Page 26: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

17

Tableau 1. Caractéristiques des virus de la famille des Flexiviridea (Adams, Antoniw

et al. 2004).

2.1.3 Les Potexvirus

Les virus du genre Potexvirus sont des virus filamenteux flexibles de longueur

variant entre 470 et 580 nm et d’un diamètre fixe de 13 nm (Adams, Antoniw et al.

2004). Leur génome est composé d’un ARN simple brin de polarité positive codant

pour 5 ORFs. Les protéines de capsides sont codées par le cinquième ORF et sont de

poids moléculaire variant entre 18 et 27 kDa. Au-delà de vingt-cinq virus différents

font partie du genre des Potexvirus dont le virus modèle est le virus X de la Pomme

de Terre (PVX).

Le Virus X de la Pomme de Terre

Le PVX est un virus flexible de 515 nm composé de 1300 unités de la

protéine de capside enroulées autour de l’ARN simple brin de 6435 nucléotides

(Huisman, Linthorst et al. 1988). Cet ARN code pour cinq ORFs : l’ORF 1 code pour

la réplicase, les ORFs 2,3 et 4 codent pour des protéines de mouvement alors que

l’ORF 5 code pour la protéine de capside (Huisman, Linthorst et al. 1988).

Page 27: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

18

Le Virus de la Mosaïque de la Papaye

Le Virus de la Mosaïque de la Papaye (PapMV) fait partie des virus

filamenteux flexibles de la famille des Flexiviridea du genre Potexvirus. Son hôte

principal est le Carica papaya et, suite à une infection, les symptômes se manifestent

principalement par l’apparition de régions nécrosées sous forme de mosaïque sur les

feuilles des plants infectés. Le génome du PapMV est constitué de 6656 nucléotides

(Sit, Abouhaidar et al. 1989). De façon similaire au PVX, l’ARN simple brin de

polarité positive code pour cinq protéines essentielles : une réplicase, trois protéines

de mouvement et une protéine de capside responsable de la protection du génome

viral. Ainsi, les particules virales sont constituées de l’ARN viral entouré de 1400

copies de la protéine de capside arrangées en hélice (Zhang, Todderud et al. 1993). La

Figure 7 montre une représentation du PapMV en microscopie électronique. Chaque

tour d’hélice est constitué de 8,75 sous-unités de la capside et chaque protéine est

associée à cinq nucléotides de l’ARN (Tollin, Bancroft et al. 1979).

Figure 6. Représentation du virus de la mosaïque de la papaye (PapMV) en

microscopie électronique.

Page 28: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

19

2.2 La protéine de capside des Potexvirus

L’alignement des séquences des protéines de capside des membres du genre

Potexvirus permet de démontrer que la portion centrale des protéines de capside est

composée d’acides aminés conservés ou de remplacement conservateurs (Abouhaidar

and Lai 1989). D’un autre côté, cet alignement révèle que l’extrémité N-terminale est

la partie la plus variable de la protéine puisque les différents Potexvirus possèdent

une extrémité N-terminale de longueur très variable (Annexe 1).

2.2.1 La protéine de capside du PVX

Lors de la purification de virus à partir des plants infectés, les particules

virales du PVX peuvent être dégradées par des protéases de la plante. Cette

dégradation permet le clivage de 19 à 21 acides aminés de l’extrémité N-terminale de

la protéine de capside (Baratova, Grebenshchikov et al. 1992). Les résultats obtenus

lors du bombardement au tritium des formes non dégradées et dégradées du PVX

ainsi que ceux obtenus lors de la prédiction de la structure secondaire de la CP

révèlent que 45% du repliement de la protéine est sous forme d’hélices-alpha alors

que seulement 5% est sous forme de feuillets-beta. De plus, le bombardement au

tritium des particules virales non dégradées suggère qu’environ 35 acides aminés de

l’extrémité N-terminale sont situés à la surface des virions. L’utilisation des

particules virales dégradées lors de ces mêmes expériences a permis de démontrer

que la portion N-terminale de la CP masque l’extrémité C-terminale de la protéine.

En effet, la portion C-terminale des virions dégradés est exposée au bombardement

par le tritium. L’ensemble de ces observations ont été utilisées pour développer un

modèle structural de la protéine de capside du PVX (Figure 7).

Page 29: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

20

Figure 7. Prédiction de la structure de la protéine de capside du PVX (A) et du PVA

(B) (Nemykh, Efimov et al. 2008).

2.2.2 La protéine de capside du PapMV

La protéine de capside du PapMV est composée de 215 acides aminés et

possède une masse moléculaire estimée à 23 kDa (Verde, Malorni et al. 1989). De

façon similaire au PVX, des prédictions de la structure secondaire suggèrent

qu’environ 50% de la protéine serait repliée sous forme d’hélices-alpha (Tremblay,

Majeau et al. 2006). Une délétion des cinq premiers acides aminés de la protéine de

capside dans sa portion N-terminale (CP6-215), suivi de son expression dans la bactérie

Escherichia coli, permet d’obtenir un assemblage productif à l’intérieur de la

bactérie. Par ailleurs, seulement 20% des protéines produites se retrouvent sous forme

de pseudo-virions alors que les autres sont produites sous formes de particules de

vingt sous-unités de la protéine de capside nommées disques. Les nanoparticules du

PapMV sont formé autour d’ARNs présents dans le cytoplasme, principalement son

propre ARN (Tremblay, Majeau et al. 2006).

Une étude de la protéine de capside du PapMV a permis d’identifier 2

résidues impliqués dans le domaine de liaison à l’ARN, soit les résidues Lys97

et

Page 30: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

21

Glu128

. Bien que les structures secondaires et tertiaires des protéines mutantes K97A

et E128A soient similaires à celles de la protéine de capside sauvage (Figure 8), la

mutation K97A empêche la protéine de s’auto-assembler et de lier l’ARN (Figure 9).

Inversement, la mutation E128A semble favoriser l’auto-assemblage de la PapMV

CP sous forme de nanoparticules puisque la totalité des protéines se retrouvent sous

cette forme. De plus, il a été montré que le mutant E128A augmente l’affinité de la

liaison entre la protéine pour son ARN (Figure 9). Ainsi, les résidues Lys97

et Glu128

seraient des joueurs clé dans l’assemblage des particules composées de la PapMV

CP.

Figure 8. Analyse des protéines sauvages CPΔN5 (A), E128A (A et D) et K97A (C et

E) sous forme de nanoparticules et sous forme de disques par CD Spectrum

(Tremblay, Majeau et al. 2006).

Page 31: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

22

Figure 9. Test d’affinité de liaison des protéines à l’ARN démontrant l’importance

des acides aminés 97 (C) et 128 (B) (Tremblay, Majeau et al. 2006).

Une autre étude a permis de démontrer l’importance de la portion N-terminale de

la PapMV CP dans la capacité de la protéine à s’auto-assembler et à lier l’ARN. En

effet, la délétion de 26 acides aminés au N-terminal de la PapMV CP mène à la

production de la forme monomérique de la protéine. Ces protéines monomériques

tronquées sont incapables de s’assembler, de former des disques et d’interagir avec

l’ARN lors d’étude in vitro (Lecours, Tremblay et al. 2006). Ainsi, la portion N-

terminale de la protéine de capside du virus de la mosaïque de la papaye semble être

impliquée dans le contact entre les sous-unités des pseudo-particules (Figure 10). Une

analyse exhaustive de nombreux mutants de délétion a permis de déterminer que la

délétion de 13 acides aminés dans la portion N-terminale de la protéine de capside

était suffisante pour mener à la production de protéines sous forme de monomère. De

plus, le résidu F13 de la PapMV CP est essentiel à l’assemblage de la protéine sous

Page 32: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

23

forme de pseudo-particules. En effet, le remplacement de cet acide aminé par des

résidus hydrophobes (L ou Y) génère des formes mutantes ayant la capacité de

s’assembler sous forme de nanoparticules alors que le remplacement du résidu en

position 13 par un A, G, R, E ou S affecte l’assemblage de la protéine (Figure 11).

Ainsi, la présence d’une interaction hydrophobique au N-terminal est nécessaire pour

assurer un assemblage productif de la protéine de capside sous forme de

nanoparticules (Laliberté Gagné, Lecours et al. 2008).

Figure 10. Exclusion des protéines CP6-215 et CP27-215 par chromatographie

suggérant l’aspect monomérique des particules CP27-215 (A) (Lecours, Tremblay et al.

2006).

Page 33: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

24

Figure 11. Filtration sur gel suggérant l’importance du N-terminal dans

l’assemblage des nanoparticules.

Filtration sur gel des protéines tronquées en N-terminal de la CP (A et B) ainsi que

des mutants F13A, F13G, F13L et F13Y (C et D) démontrant l’importance de

l’interaction hydrophobique en position 13 sur l’assemblage des pseudos particules

(Laliberté Gagné, Lecours et al. 2008).

Page 34: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

25

2.3 Fusion d’épitopes d’intérêt en vaccination

La structure cristalline et hautement répétitive des virus végétaux permet leur

utilisation comme adjuvant puisqu’ils possèdent, de façon intrinsèque, la capacité de

stimuler le système immunitaire (Savard, Guérin et al. 2011). De plus, la fusion d’un

épitope d’intérêt en vaccination, au sein de la protéine de structure, permet de

présenter des centaines de copies d’un même épitope aux cellules du système

immunitaire. L’une des propriétés les plus intéressantes des nanoparticules issues des

virus végétaux (TMV, PVX, BaMV, PapMV) est leur capacité à induire une réponse

cellulaire (McCormick, Corbo et al. 2006; Leclerc, Beauseigle et al. 2007; Yang,

Liao et al. 2007; Lico, Mancini et al. 2009). En effet, pour le moment, très peu de

vaccins permettent l’induction de ce type de réponse qui est pourtant cruciale dans le

cas des infections chroniques.

2.3.1 Réponse immunitaire induite par les nanoparticules issues des

virus végétaux

Jusqu’à maintenant, plusieurs plateformes vaccinales issues de virus végétaux

ont fait l’objet d’étude immunologique. Tout d’abord, l’une des plateformes

vaccinales les plus efficaces est composée de la CP du virus de la mosaïque du

bambou (BaMV). Le groupe du Dr. Liang a généré un vecteur recombinant en

remplaçant l’ADN complémentaire (ADNc) codant pour les 35 acides aminés en N-

terminal de la CP du BaMV par l’ADNc codant pour 37 acides aminés de la protéine

VP1 du virus foot-and-mouth disease (FMD). D’autres plateformes vaccinales

(CPMV, TMV) liées à un épitope ou à la protéine complète du virus FMD ont été

étudiées, mais leur stabilité et la réponse immune générée ne permettait pas une

protection complète des animaux infectés (Wigdorovitz, Pérez Filgueira et al. 1999;

Wu, Jiang et al. 2003). Par contre, l’administration de ce vaccin chez les porcs a

Page 35: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

26

permis la production d’anticorps neutralisants et la stimulation de lymphocytes T

spécifiques à la séquence VP1 menant à la protection complète des animaux suite à

une infection avec le virus foot-and-mouth disease (Yang, Liao et al. 2007).

La protéine de capside du virus X de la pomme de terre (PVX) a été utilisée

par plusieurs groupes de recherche et a permis la stimulation d’une réponse

immunitaire in vivo contre plusieurs micro-organismes différents. Ainsi, un épitope

de la nucléoprotéine du virus Influenza a été fusionné sur la CP du PVX et les

particules virales chimériques ont été produites chez la plante. Des souris C57BL/6J

ont été immunisées et la réponse cellulaire contre le peptide de fusion a été évaluée

par ELISPOT. Cette expérience démontre la capacité des particules virales

chimériques à induire la prolifération de cellules T CD8+ spécifiques à l’épitope

cellulaire sans l’ajout d’adjuvant. Donc, il est possible de produire chez la plante des

plateformes vaccinales suffisamment stables pour permettre l’induction d’une

immunité cellulaire in vivo (Lico, Mancini et al. 2009).

2.3.2 Réponse humorale induite par la PapMV CP

Une plateforme vaccinale innovatrice, composée de la fusion de l’épitope E2 du

virus de l’hépatite C en C-terminal de la protéine de capside du PapMV, a été

générée. Cette étude a permis de mettre en évidence l’importance de la

multimérisation de la plateforme vaccinale PapMV CP dans l’induction d’une

réponse immunitaire in vivo (Denis, Majeau et al. 2007). En effet, l’immunisation de

souris C3H/HeJ (insensible aux lipopolysaccharides) avec les protéines PapMVCP-

E2 sous forme de nanoparticules permet l’induction d’une réponse humorale de

longue durée (plus de 120 jours) alors qu’aucune réponse immunitaire contre la

plateforme vaccinale n’a été observée lors de l’injection des protéines monomériques

(Figure 12). Cette étude révèle que la qualité de la réponse immunitaire observée in

vivo n’était pas causée par une contamination en lipopolysaccharides des protéines

recombinantes purifiées des bactéries. Le profil de la production d’anticorps (IgG1,

Page 36: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

27

IgG2a, IgG2b, IgG3) observé suggère que la PapMV CP induit une réponse

immunitaire balancée, c’est-à-dire tant TH1 que TH2.

Figure 12. Réponse humorale induite par les nanoparticules PapMV CP.

Visualisation de la réponse humorale induite lors de l’immunisation de souris avec

les protéines PapMVCP-E2 et PapMVCP27-215-E2 selon une cinétique des titres

d’anticorps spécifiques produits. (A) Réponse anticorps d’isotype IgG contre la CP.

(B) Réponse anticorps d’isotype IgG contre l’épitope E2. (C) Réponse anticorps

dirigée contre la protéine pIII du CaMV. (D) Différents isotypes induits contre

l’épitope E2. (Denis, Majeau et al. 2007).

Page 37: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

28

Avec l’émergence de virus Influenza de plus en plus virulents et les risques de

pandémie qui en découle, le développement d’un vaccin universel est d’une grande

importance. De ce fait, l’épitope universel M2e du virus Influenza a été fusionné en

C-terminal de la PapMV CP. L’immunisation de souris avec les protéines PapMVCP-

M2e sous forme de nanoparticules mène à la production d’anticorps anti-M2e ayant

la capacité de reconnaître les cellules infectées par le virus Influenza (Figure 13).

Suite à une infection avec le virus Influenza A/WSN/33, les souris immunisées au

préalable avec les protéines PapMVCP-M2e sous forme de nanoparticules ont un

meilleur taux de survie que les particules ne portant pas l’épitope universel M2e à

leur surface. Par ailleurs, les protéines PapMVCP-M2e sous forme de disques sont,

comparativement aux nanoparticules, très peu immunogéniques ce qui prouve une

seconde fois l’importance de la multimérisation de la PapMV CP dans l’induction

d’une réponse humorale productive (Denis, Acosta-Ramirez et al. 2008).

Page 38: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

29

Figure 13. Importance de la multimérisation des protéines PapMV CP dans

l’induction d’une réponse humorale protectrice au niveau de la réponse anticorps (A)

et de la survie suite à un infection (B,C) (Denis, Acosta-Ramirez et al. 2008).

2.3.3 Réponse cellulaire induite par la PapMV CP

Une plateforme vaccinale versatile se doit d’activer les deux bras du système

immunitaire, soit la réponse humorale et la réponse cytotoxique. La section

précédente a mis en évidence l’efficacité de la plateforme vaccinale du PapMV à

induire une réponse humorale efficace par la production d’anticorps de haute affinité

(IgG2a) spécifique à un peptide en fusion avec la plateforme. Les antigènes exogènes

utilisés en vaccination mènent rarement à l’activation d’une réponse CTL efficace

puisqu’ils n’ont pas la capacité de présenter leurs épitopes aux CMH-I qui sont

utilisés principalement pour les protéines endogènes. Dans certains cas, les antigènes

exogènes peuvent être présentés par les complexes majeurs d’histocompatibilité de

Page 39: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

30

classe I par la voie de la présentation croisée. La taille des virus de plantes, se situant

entre 50 et 500nm de longueur, est optimale pour l’activation de la présentation

croisée par les CPAs (Fifis, Gamvrellis et al. 2004; Gonzalez, Plummer et al. 2009).

Les pseudo-particules formées par l’auto-assemblage de la PapMV CP permettent la

présentation des épitopes fusionnés en C-terminal de la protéine aux cellules portant

les CMH-I par ce processus de présentation-croisée. En effet, deux protéines

recombinantes différentes ont été générées ; l’une porte à sa surface un épitope HLA-

A*0201 de la protéine gp100 (antigène tumorale) alors que la seconde possède un

épitope HLA-A*0201 de la protéine M1 du virus Influenza. Lorsque des cellules

présentatrices d’antigènes positives pour l’allèle HLA-A*0201 sont traitées avec

l’une ou l’autre des nanoparticules recombinantes, les lymphocytes T CD8+

spécifiques aux épitopes de fusion sont hautement réactifs à ces cellules immunes

(Figure 14). Ces expériences in vitro démontrent la capacité des nanoparticules du

PapMV à présenter et charger les épitopes d’intérêt sur les CMH-I. De plus,

l’utilisation de deux différents inhibiteurs du protéasome lors des expériences in vitro

démontre que la présentation antigénique induite par les nanoparticules du PapMV se

fait indépendamment du protéasome (Leclerc, Beauseigle et al. 2007).

Page 40: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

31

Figure 14. Réponse cellulaire induite in vitro par les nanoparticules PapMV CP.

Activation de lymphocytes T CD8+ spécifiques suite aux chargements des cellules

présentatrices d’antigènes par les protéines PapMV FLU (A) et PapMV gp100 (B)

démontrant la capacité des pseudo-particules à présenter des épitopes aux CMH-I

par la voie de la présentation croisée (Leclerc, Beauseigle et al. 2007).

En plus des analyses in vitro, des souris C57BL/6 ont été immunisées avec des

protéines portant la fusion d’un épitope de la protéine p33 du virus de la

chorioméningite lymphocytaire (LCMV) en C-terminal de la CP du PapMV. En

absence d’adjuvant, la vaccination avec les nanoparticules PapMV-p33 a permis la

maturation des cellules dendritiques et le développement de lymphocytes T CD8+

spécifiques à l’épitope p33 qui se sont rapidement activés suite à l’infection avec le

virus LCMV (Figure 15). La force et la rapidité de l’activation de cette réponse

cellulaire a permis la protection des souris de façon dose-dépendante avec seulement

un épitope CTL (Figure 16) (Lacasse, Denis et al. 2008).

Page 41: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

32

Figure 15. Réponse cellulaire induite in vivo par les nanoparticules.

Expansion de lymphocytes T CD8+ effecteurs suite à l’infection de souris immunisées

avec les protéines PapMV-p33 démontré par la production d’IFN-γ (B) et par la

fonction cytolytique de ces cellules (C) (Lacasse, Denis et al. 2008).

Figure 16. Induction d’une immunité protectrice par les protéines PapMV-p33

(Lacasse, Denis et al. 2008).

Page 42: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

33

3. Hypothèses et objectifs

Ce projet a pour but d’optimiser la capacité des nanoparticules

recombinantes du PapMV fusionnées à un épitope cellulaire à induire une

réponse cellulaire.

a) Le premier objectif de ce travail est de tester 3 sites de fusion, soit les

positions 12, 187 et C-terminale, sur la CP du PapMV avec un épitope de 19

acides aminés emprunté de la protéine NP du virus de la grippe (NP147-155 :

NLNDA TYQRTRALV RTGMD) et vérifier la capacité de chacune de ces

protéines recombinantes à former des nanoparticules.

b) Le second objectif visé est de vérifier l’importance de la multimérisation en

nanoparticules dans l’induction d’une réponse cellulaire en souris Balb/c en

comparant l’efficacité des disques (environ 20 sous-unités) à celles des

nanoparticules qui font environ 100nm et qui comportent plus de 300 sous-

unités.

c) Le troisième objectif de ce projet est de déterminer l’effet de la fusion de plus

d’un épitope cellulaire à la fois sur la nanoparticule dans le but de bonifier la

réponse cellulaire.

d) Le dernier objectif est de vérifier la capacité de la réponse cellulaire induite à

générer une protection en souris Balb/c suite à une infection avec le virus

influenza murin A/WSN/33.

Page 43: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

34

4. Matériel et méthodes

La composition des tampons, des milieux de culture et des réactifs pour les gels

est présenté à l’Annexe 2.

4.1 Clonage

Les différentes constructions portant la fusion de l’épitope cellulaire NP147-155 au

sein de la PapMV CP ont été clonées dans le vecteur d’expression pET-3d à partir du

gène du mutant de délétion CP6-215 effectué précédemment par Nathalie Majeau. Une

alanine en position 2 a été ajoutée lors du clonage par l’utilisation du site de

restriction NcoI codant pour la méthionine initiale suivi d’une alanine. De plus, une

queue de six histidines a été ajoutée en C-terminale de la protéine afin de faciliter sa

purification (Figure 17). La carte du vecteur d’expression pET-3d a été placée à

l’Annexe 3. Les oligonucléotides utilisés pour introduire les épitopes cellulaires au

sein du gène de la protéine de capside ont été synthétisés par la compagnie Integrated

DNA Technologies, Inc (Tableau 2).

L’alanine additionnelle ajoutée par Nathalie Majeau est indiquée en rouge. La queue

de six histidines en C-terminal de la protéine est indiquée en bleu. Les acides aminés

correspondant aux sites de restriction SpeI et MluI, ajouté pour faciliter le clonage

en C-terminal, sont indiqué en vert.

MASTPN IAFPAITQEQ MSSIKVDPTS NLLPSQEQLK SVSTLMVAAK VPAASVTTVA

LELVNFCYDN GSSAYTTVTG PSSIPEISLA QLASIVKASG TSLRKFCRYF APIIWNLRTD

KMAPANWEAS GYKPSAKFAA FDFFDGVENP AAMQPPSGLT RSPTQEERIA NATNKQVHLF

QAAAQDNNFA SNSAFITKGQ ISGSTPTIQF LPPPETSTTR HHHHHH

Figure 17. Séquence en acides aminés de la CP6-215 modifié pour contenir les sites de

restrictions SpeI et MluI.

Page 44: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

35

4.1.1 Réactions de polymérases en chaînes (PCR)

L’obtention de l’ensemble des mutants a été réalisée par l’utilisation de

l’enzyme Long Template DNA polymerase (Roche, catalogue # 1759060) lors de la

PCR. La PCR a été réalisée selon les directives de la compagnie. La stratégie utilisée

pour la conception des oligonucléotides (oligos) est le principe de l’insertion de

nucléotides par cercle roulant. Les paires d'amorces contiennent un même site de

restriction avec des séquences de part et d'autre de ce site afin d'amplifier le vecteur

en entier (pour le détail des oligos voir le Tableau 2). Le produit de la PCR comprend

donc le gène de la PapMV CP portant l’épitope cellulaire de 19 acides aminés à la

position désirée ainsi que la totalité du vecteur pET-3d. La longueur du produit

d’amplification a été vérifiée par migration sur gel d’agarose 0,8% et comparée à une

échelle d’ADN (New England Biolabs, catalogue # N3232, N3231). Lorsque la

longueur de l’amplicon correspondait à ~ 5,2 kb, l’ADN a été purifiée à l’aide du kit

de purification des produits PCR (QIAgene, catalogue # 28106). Les extrémités du

produit PCR ont été digérées à l’aide de l’enzyme de restriction requise. Une fois la

réaction complétée, l’enzyme de restriction a été inactivée selon les directives du

fabricant. Afin d’éliminer l’enzyme de restriction inactivée ainsi que les nucléotides

digérés, une précipitation à l’éthanol a été réalisée sur les produits PCR digérés. C’est

la T4 DNA ligase (New England Biolabs, catalogue # M0202) qui a été utilisée pour

circulariser les plasmides.

Page 45: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

36

F AGCTCGTACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAAC

R TCGACGTACGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTGGCTATGTTGGGTGTGGATGCC

F AGCTCGTACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

R TCGACGTACGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTGTCCTGTGCCGCGGCTTGGAAGAG

F ACGTCGTACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCAC

R TCGACGTACGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTACTAGTTTCGGGGGG

FAGCTATTTAAATGACGCGACCTACCAGCGTACCCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAAC

AACTTTGCCAGCAACTCCGCC

R TCGAATTTAAATTGTCCTGTGCCGCGGCTTGGAAGAG

F AGCTGGGCCCTGGTTCGGACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCACCATTAG

R TCGAGGGCCCGGGTACGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTACTAGTTTCGGGGGG

FAGCTCGTACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCG

CACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAAC

RTCGACGTACGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTGTCCATACCGGTACGAACCAGCGCACGCG

TGCGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTGGCTATGTTGGGTGTGGATGCC

FACGTCGTACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCG

CACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCACCATTAG

RTCGACGTACGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTGTCCATACCGGTACGAACCAGCGCACGCG

TGCGCTGGTAGGTCGCGTCGTTCAGGTTACTAGTTTCGGGGGG

3NP-C

NP-12

NP-187

NP-C

Ajout NP-187

Ajout NP-C

3NP-12

Tableau 2. Amorces utilisées pour fusionner l’épitope CTL sur la PapMV CP.

L’ensemble des amorces sont présentées dans le sens 5’ vers 3’. Les oligonucléotides

NP-12, NP-187 et NP-C ont été utilisés pour générer les mutants PapMV NP-12,

PapMV NP-187 et PapMV NP-C. Les amorces Ajout NP-187 et Ajout NP-C ont été

utilisés pour créer les mutants doubles et le mutant triple à partir de l’ADN

recombinant PapMV NP-12 et PapMV NP-12-187. Les oligonucléotides 3NP-12 et

3NP-C ont permis l’obtention des clones PapMV 3NP-12 et PapMV 3NP-C.

F=Forward R=Reverse

4.1.2 Criblage des mutants

À partir des colonies obtenues suite à la transformation des bactéries

compétentes E. Coli DH5-, l’extraction et la purification de l’ADN des clones sont

faites en utilisant le kit « QIAprep Spin Miniprep Kit » (QIAgen, catalogue # 27106).

L’ADN purifié de chacun des clones est envoyé au service de séquençage du centre

de recherche du CHUL afin d’être séquencé à l’aide d’une amorce complémentaire au

promoteur T7 situé en amont du site de clonage multiple du vecteur d’expression

pET-3d.

Page 46: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

37

4.2 Production des protéines recombinantes dans E. coli

4.2.1 Induction de la production de protéines

Une pré-culture contenant 20 ml de milieu de culture 2xYT et 20 l d’ampicilline

(50 mg/ml) est inoculée avec 10 colonies provenant de la transformation de bactéries

compétentes E. Coli Bl21 (DE3) RIL. La pré-culture est incubée à 37C avec

agitation (250 RPM) pendant 4 heures. Ensuite, une culture contenant 500 ml de

milieu de culture 2xYT et 500 l d’ampicilline (50 mg/ml) est inoculée avec un

volume de pré-culture déterminé par la formule 1000/D.O600 nm. La culture est

incubée à 37C avec agitation (250 RPM) jusqu’à ce que la densité optique à 600 nm

soit d’environ 0,6. À ce moment, un volume de 500 l de la culture est prélevé avant

de l’induire avec 500 l (1 mM) d’isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) et

250 l d’ampicilline (50 mg/ml). La culture est incubée à 22C avec agitation (250

RPM) pendant 16 heures. Un volume de 500 l de la culture est prélevé à la suite de

l’induction.

4.2.2 Lyse bactérienne

La culture est centrifugée pendant 15 minutes à 8000 RPM (4C) et le culot

obtenu est resuspendu avec 20 ml de tampon de lyse froid (voir Annexe 2). Par la

suite, 40 l de PMSF 20 mM (40 M) sont ajoutés à la suspension bactérienne puis

celle-ci est congelée à -80C pour un minimum de 16 heures. Le culot est dégelé dans

un bain d’eau glacée et 135 l de cocktail inhibiteur de protéases 25X (Roche) est

ajouté à la suspension. Les bactéries sont alors lysées à l’aide de la Presse de French à

une pression de 750 PSIG. Un traitement à la DNAse est réalisé par l’ajout de 900 l

de DNASE 10 000 U/ml (Sigma, catalogue # D5025) et 1,5 ml de MgCl2 1M filtré.

La réaction est soumise à une agitation à température pièce pendant 15 minutes. Une

centrifugation à 13 000 RPM pendant 45 minutes à 4C est effectuée afin d’éliminer

Page 47: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

38

les débris membranaires. Une deuxième centrifugation à 13 000 RPM pendant 20

minutes à 4C est également réalisée. Finalement, 6 ml de billes Ni-NTA (QIAgen,

catalogue # 30230) sont lavées à deux reprises avec 35 ml de tampon de lyse froid.

Les billes de nickel sont centrifugées à 1500 RPM pendant 2 minutes puis le

surnageant de centrifugation contenant les protéines y est ajouté pour une période de

16 heures à 4C sous agitation. De cette façon, les protéines possédant une queue

d’histidine vont pouvoir se lier aux billes de nickel pour ensuite être purifiées.

4.2.3 Purification des protéines d’intérêt

Les billes de nickel qui ont incubé avec le surnageant de lyse sont centrifugées

puis lavées avec 30 ml de tampon phosphate contenant des quantités croissantes

d’imidazole (Annexe 2, tampon de lavage 1 et 2). Les billes sont ensuite déposées

sur une colonne de polypropylène (Econo-Pac Columns de Bio-Rad laboratories) et

sont lavées à deux reprises avec 5 ml de tampon de lavage 2. Par la suite, les billes

sont lavées avec 15 ml de tampon de lavage contenant 0,5% de Triton 100X et à deux

reprises avec 20 ml de tampon de lavage 4 pour éliminer le détergent (Annexe 2).

Afin d’éliminer les lipopolysaccharides, les protéines liées aux billes sont incubées

pendant 30 minutes avec 5 ml de tampon de lavage 5 (10mM Tris-HCl et 1%

Zwittergent, pH 8.0) à 3 reprises. Pour éliminer le Zwittergent, les billes sont lavées,

2 fois, avec 20 ml de tampon de lavage 4. Afin d’éluer les protéines d’intérêt, celles-

ci sont incubées pendant 16 heures avec 5 ml de tampon d’élution fraîchement filtré

puis les protéines sont récupérées par gravité. Afin de recueillir le maximum de

protéines, 2,5 ml de tampon d’élution est ajouté à la colonne et les protéines sont

récoltées dans l’heure suivante. Les protéines sont immédiatement dialysées pendant

2 heures contre 1L de tampon 10mM Tris-HCl pH 8.0 froid à 2 reprises puis 16

heures dans le même tampon afin d’éliminer l’imidazole. Cette étape favorise

également l’assemblage des protéines en nanoparticules.

Page 48: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

39

4.2.4 Électrophorèse des protéines

L’induction et l’efficacité de la purification des protéines sont vérifiées sur gel

de protéines tris-tricine SDS-Page 10% coloré à l’aide du GelCode Blue Stain

Reagent (Pierce 24590). Un marqueur de poids moléculaire, le Prestained protein

marker (NEB P7702S), est utilisé afin d’estimer le poids moléculaire des protéines

purifiées.

4.2.5 Ultracentrifugation

Afin d’isoler la population de protéines assemblées sous forme de disques de

20 sous-unités de la protéine de capside du PapMV de celles assemblées sous forme

de nanoparticules une ultracentrifugation est requise. Ainsi, les protéines dialysées

sont ultracentrifugées à 35 100 RPM pendant 45 minutes dans un rotor Beckman

NVT65. Le surnageant contenant les disques et les formes de faibles poids

moléculaires (< 450kDa) est prélevé, filtré à 0.45 µm et conservé à 4°C. Le culot

d’ultracentrifugation contenant les particules virales est resuspendu dans 1ml de

tampon PBX 1X (Sigma, LPS free), filtré à 0.45 µm et conservé à 4°C.

4.2.6 Chimie analytique et microscopie électronique

Les protéines récoltées sont analysées afin de déterminer leur concentration

approximative, le niveau de contamination par les LPS, leur taille et leur

morphologie. Tout d’abord, la concentration en protéines est évaluée par BCA et la

contamination en lipopolysaccharides est déterminée par le test Limulus Amebocyte

Lysate. Par ailleurs, la morphologie des particules est évaluée grâce au microscope

électronique à transmission (JEOL-1010). Les protéines purifiées sont diluées à une

concentration de 0,02 mg/ml et 10 µl de la suspension protéique est colorée avec 10

µl d’uranyle acétate 3% (w/v) pendant 7 minutes. Ensuite, 8 µl de cette préparation

est ajouté sur des grilles de microscopie 400 mesh de formvar, recouvertes d’une

couche de carbone (Canemco) pendant 5 minutes. Les grilles sont séchées pendant un

Page 49: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

40

minimum de 2 heures dans un dessiccateur avant d’être observée au microscope

électronique (JEOL) avec un voltage d’accélération de 80kV en utilisant un

grossissement de 100 000 X. Les images sont prises par une caméra Bioscan de

Gatan (Warrendale, PA, USA) et analysées avec le logiciel d’acquisition de Gatan.

D’un autre côté, afin de déterminer la taille des pseudo-virions et l’homogénéité de la

population, les protéines sont analysées avec le Dynamic Light Scattering (DLS). Les

nanoparticules et les disques sont dilués à une concentration de 0,250 mg/ml dans du

PBS 1X ou du Tris-HCl 10mM selon le cas et la mesure de la taille des particules est

effectuée avec un Zetasizer Nano ZS (Malvern, Worcestershire, UK). La distribution

de la taille des particules est évaluée selon des mesures d’intensité.

4.3 Analyse in vivo

Les expérimentations effectuées en souris ont été réalisées à l’animalerie du

Centre de recherche du CHUL selon les normes établies par l’établissement.

L’ensemble des manipulations a été effectuées sur des femelles de sous-type Balb/C

âgées entre 6 et 8 semaines (Charles River, Wilmington, MA).

4.3.1 Immunisation

Pour chacun des protocoles, les souris Balb/C sont immunisées à 3 reprises (à

2 semaines d’intervalle) par la voie d’administration intrapéritonéale avec 200 µl,

selon les groupes, des protéines PapMV CP sans épitope cellulaire (contrôle négatif),

des protéines PapMV CP portant la fusion de l’épitope cellulaire NP147-155 (NLNDA

TYQRTRALV RTGMD) en position 12, 187 et en C-terminal de la séquence de la

protéine et des particules PapMV CP portant plus d’un épitopes fusionnés sur la

même protéine de capside . De plus, des protéines sous forme de disques ainsi que

celles sous forme de pseudo-virions sont utilisées afin de vérifier la réponse induite

par ces deux types de particules. Afin de déterminer le niveau d’anticorps généré

suite à la vaccination, un prélèvement sanguin par la veine submandibulaire est

réalisé avant chaque immunisation et deux semaines après la dernière dose.

Page 50: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

41

4.3.2 Extraction des splénocytes

Afin d’évaluer la réponse cellulaire générée contre le peptide de fusion NP147-

155, les rates des souris immunisées sont prélevées deux semaines après le dernier

traitement et plongées dans du milieu de culture RPMI-1640 complet. Par la suite, les

rates sont broyées et le broyat cellulaire est passé à travers un tamis cellulaire de 100

µm. Les globules rouges sont alors lysés par l’utilisation d’un tampon de lyse et la

suspension cellulaire est lavée à deux reprises avec du PBS 1X stérile. Les cellules

sont resuspendues dans 2 ml de milieu de culture RPMI-1640 complet et le décompte

cellulaire, à l’aide d’un hématimètre, est effectué pour chacune des rates. Les cellules

sont alors diluées à une concentration de 2 500 000 cellules/ml.

4.3.3 ELISPOT

Pour comparer l’efficacité de chacune des protéines à induire une réponse

cellulaire efficace en souris Balb/C, les cellules provenant de la rate de chacune des

souris sont analysées par ELISPOT. Tout d’abord, le jour précédent le prélèvement

des rates, des plaques PVDF (High Protein Binding Immobilon-P membrane,

Millipore, Bedford, MA) traitées avec de l'éthanol 35% sont tapissées avec un

anticorps anti-IFN-γ (anticorps de capture) dilué dans du PBS à raison de 100 µl par

puits. Ces plaques sont incubées à 4°C pendant 16 heures selon les recommandations

du fabricant (Abcam, Cambridge, MA, USA). Les plaques sont ensuite bloquées avec

du PBS contenant du lait écrémé pendant 2 heures à température pièce. Les cellules

sont ajoutées aux plaques à raison de 250 000 cellules par puits et stimulées avec 100

µl des différents stimulants (de la Concanavaline A comme contrôle positif, du milieu

de culture RPMI-1640 complet comme contrôle négatif et le peptide NP147-155). Les

plaques sont incubées pendant 18 heures dans un incubateur à 37°C avec un apport en

CO2 pour que les précurseurs des lymphocytes T spécifiques au peptide de fusion

sécrètent l’IFN-γ. Ensuite, l’anticorps de détection est ajouté et peut ainsi se lier à

l’antigène. Un enzyme, la streptavidine-alkaline phosphatase, est ajouté et va

permettre la visualisation de « spots » lors de l’ajout du substrat BCIP/NBT qui va

Page 51: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

42

convertir l’enzyme en une couleur visible au binoculaire. La fréquence des

précurseurs des lymphocytes T spécifiques est déterminée par la soustraction des

« spots » obtenus dans les puits stimulés avec le milieu de culture de ceux dénombrés

dans les puits contenant des cellules réactivées avec le peptide de fusion NP147-155.

4.3.4 Cytofluorométrie intracellulaire

L’ELISPOT permet de visualiser la sécrétion d’une cytokine à la fois et

indique la quantité de cellules spécifiques au peptide fusionné sur la plateforme

vaccinale. Par ailleurs, cette technique ne donne aucune évidence sur la qualité de la

réponse cellulaire induite par le vaccin à l’étude. Ainsi, la cytofluorométrie

intracellulaire est utilisée pour déterminer la qualité de la réponse cellulaire induite

lors de l’étude d’une plateforme vaccinale. Tout comme pour l’ELISPOT, les

splénocytes sont isolés de la rate des souris immunisées et 1 million de cellules par

condition est utilisé. Un pentamère H-2Kd contenant le peptide NP147-155 au niveau de

la niche peptidique de son CMH-I est ajouté aux cellules afin de pouvoir isoler les

lymphocytes T CD8+ spécifiques au peptide de fusion. Les cellules sont ensuite

réactivées avec les différents stimulateurs (la Concanavaline comme contrôle positif,

le milieu de culture comme contrôle négatif et le peptide NP147-155). De la brefeldin A

est ajoutée à chacun des tubes pour empêcher la sécrétion des différentes cytokines à

l’étude. Les cellules sont incubées à 37°C avec un apport en CO2 pendant 18 heures.

Un anticorps anti-CD8 est ajouté afin d’être en mesure de visualiser la population

totale de lymphocytes T CD8. Du paraformaldéhyde est ajouté pour fixer les cellules

et du tampon de perméabilisation permet aux différents anticorps contre les cytokines

IL-2, TNF-α et IFN-γ de pénétrer à l’intérieur de la paroi cellulaire. Les cellules sont

resuspendues dans une solution de fixation pour ensuite être analysées sur le FACS

Canto. Des billes de compensation sont utilisées pour compenser les chevauchements

entre les différents fluorochromes utilisés.

Page 52: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

43

4.3.5 Infection avec le virus A/WSN/33

La souche de virus Influenza A utilisée lors de cette étude est le A/WSN/33

(H1N1) dérivé d’un isolat clinique de souris. La dose létale 50 (DL50) a été

déterminée au préalable lors d’une étude pilote et correspond à 250 pfu. Ainsi, les

souris immunisées précédemment avec les protéines PapMV CP contenant un épitope

NP, épitope dérivé de la nucléoprotéine du virus Influenza, sont infectées avec 250

pfu (50 µl) du virus A/WSN/33 par la voie intranasale. La perte de poids, les

symptômes et la mortalité sont notés pendant 14 jours et les souris ayant perdu plus

de 20% de leur masse corporelle initiale sont euthanasiées selon les normes du

CCPA.

4.3.6 Titration des anticorps par ELISA

Afin d’évaluer la réponse humorale générée contre la plateforme vaccinale, le

sérum des souris immunisées avec les différentes protéines est analysé par ELISA

contre la protéine PapMV CP. Les anticorps IgG totaux et de sous-type IgG2a sont

analysés et les résultats sont exprimés en titre d’anticorps selon que la densité optique

soit 3 fois plus élevée que le bruit de fond des sérums de souris naïves.

4.3.7 Titration des virus au niveau des poumons

Les souris immunisées précédemment avec les protéines PapMV CP contenant

l'épitope NP sont infectées avec 250 pfu (50 µl) du virus A/WSN/33 par la voie

intranasale. Les poumons sont prélevés cinq jours post-infection et sont

homogénéisés dans 1ml de tampon PBS-1% GVF. Les broyats pulmonaires sont

centrifugés à 1200 RPM pendant 5 minutes afin d’éliminer les résidus membranaires.

Les surnageants contenant les particules virales sont congelés à -80°C jusqu’à ce que

les cellules requises pour réaliser la titration virale soient prêtes. La titration virale du

virus Influenza A/WSN/33 s’effectue avec les cellules MDBK (Madin-Darby-

Page 53: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

44

Bovine-Kidney). La concentration cellulaire est ajustée à 2x105 cellules/ml et 1,2 ml

de ces cellules sont ajoutés dans les puits d’une plaque de 12 puits. Les plaques sont

incubées à 37°C avec un apport en CO2 jusqu’à ce que les cellules forment une

monocouche (de 2 à 3 jours). Lorsque les plaques sont prêtes, les surnageants

contenant les particules virales sont dilués à une dilution de départ de 1/100 et dilués

en série par la suite. Les monocouches cellulaires sont lavées avec du PBS puis avec

du milieu de culture MEM 1X complet et le virus y est ajouté. Les plaques sont

incubées à 37°C avec un apport en CO2 pendant 1 heure puis un mélange de MEM

2X + agarose est ajouté pour recouvrir les puits (2 ml). Les plaques sont incubées à

37°C avec un apport en CO2 jusqu’à ce que la taille des plages de lyse soit optimale

(2-3 jours). Afin de tuer les cellules et les virus survivants, 1,5 ml de formaline 4%

est ajouté dans chacun des puits. La couche d’agarose est enlevée et les monocouches

cellulaires sont colorées avec du violet de cristal. Les plages de lyse sont comptées et

les titres viraux sont calculés selon la formule :

Facteur de dilution du virus X Qté de plages de lyse

Dilution de la plaque X Volume de virus

4.4 Analyse statistique

Les données sont analysées selon un test ANOVA paramétrique (ou non

paramétrique si la variance est significativement différente). Un post-test de Student

ou de Tukey est utilisé pour comparer les différences (titre d’anticorps, ELISPOT)

entre les groupes de souris. Les différences entre les courbes de survie sont analysées

selon un test de Kaplan-Meier. Des valeurs de *p<0,05, **p<0,01 et ***p<0,001 sont

considérées comme statistiquement différentes. Les analyses statistiques sont

effectuées sur le logiciel d’analyse GraphPad PRISM 5.01.

Page 54: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

45

5. Résultats

Récemment, une étude bio-informatique a mis en évidence 7 sites de fusion,

autre que le C-terminal, situés dans des régions prédites en surface de la capside du

PapMV. Le peptide HA11 provenant de l’hémagglutinine du virus Influenza a alors

été fusionné à chacun de ces sites (Figure 18). Cette expérience a permis la

découverte de deux nouveaux sites de fusion, en position 12 et en position 187,

permettant la production et l’assemblage de particules sous forme de nanoparticules

(Rioux, Babin et al. 2012). Cette étude met en valeur la capacité de la plateforme

vaccinale PapMV CP à induire la production d’anticorps (réponse humorale)

spécifiques au peptide de fusion (Figure 19). Ce mémoire porte sur la capacité de ces

mêmes sites de fusion à induire une réponse cellulaire spécifique à un peptide

fusionné sur la plateforme vaccinale PapMV CP.

Figure 18. Séquence en acides aminés de la CP6-215 et prédiction de la structure

secondaire.

Les sites de fusion, prédis en bio-informatique pour être dans des régions non-

structurées ou des boucles, sont entre parenthèses. HA12 et HA187 sont les sites de

fusion qui permettent la formation de particules sous forme de nanoparticules (Rioux,

Babin et al. 2012).

Page 55: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

46

Figure 19. Titre en anticorps anti-GST-HA11 et anti-PapMV.

Niveau d’anticorps IgG totaux et de sous-type IgG2a contre le peptide de fusion

HA11 et contre la plateforme vaccinale PapMV CP selon le site de fusion au niveau

du sérum des souris immunisées avec les différentes protéines (Rioux, Babin et al.

2012).

L’épitope cellulaire choisit pour évaluer la réponse cellulaire induite par la

plateforme vaccinale PapMV CP provient de la nucléoprotéine du virus Influenza.

L’épitope NP147-155 (NLNDA TYQRTRALV RTGMD) est hautement conservé à

travers les souches virales et est présenté au niveau des CMH-I des cellules d’allèles

H-2Kd ce qui est compatible avec l’utilisation de souris Balb/C. De plus, l'utilisation

de cet épitope dans un étude de vaccin à ADN a permis de démontrer la capacité de

cet épitope dans la stimulation d’une réponse cellulaire significative (Fu, Friedman et

al. 1997; Tao, Luo et al. 2009). L’épitope fusionné possède cinq acides aminés

flanquants de chaque côté afin de favoriser la présentation de l’antigène chez la

souris.

Page 56: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

47

5.1 Insertion de l’épitope cellulaire NP147-155 au sein de la

PapMV CP

L’épitope CTL NP147-155 flanqué de cinq acides aminés de chaque côté a été

inséré aux sites de fusion 12 et 187, ainsi qu’en C-terminal à titre de contrôle (Figure

20). La figure 21 montre l’induction de chacune des 3 protéines recombinantes suite à

l’ajout d’IPTG ainsi que l’efficacité des étapes de purification sur la pureté des

protéines.

Figure 20. Insertion de l’épitope NP147-155 au niveau de la séquence peptidique de la

CP du PapMV.

NP = NLNDA TYQRTRALV RTGMD ; les séquences flanquantes sont en italique

alors que l’épitope cellulaire NP147-155 est représenté en gras.

Lors de la purification, les protéines PapMV CP se présentent sous trois

formes: monomériques, en disques (particules comprenant environ 20 unités) et sous

forme de nanoparticules de plusieurs centaines d'unités. Afin d’isoler les

nanoparticules des autres formes de la protéine, les isolats ont été ultracentrifugées à

35 100 RPM pendant 45 minutes. Les culots contenant les nanoparticules ont été

resuspendus dans un tampon PBS. La morphologie et la taille des particules ont été

évaluées en microscopie électronique (Figure 22) ainsi que par le Zetasizer Nano ZS

(Malvern, Worcestershire, UK). En résumé, cet appareil est muni de lasers qui

permettent la mesure de la taille des particules en suspension (Figure 23).

Page 57: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

48

Un marqueur de poids moléculaire, le Prestained protein marker (NEB P7708S), est

utilisé afin d’estimer le poids moléculaire des protéines purifiées. 1. NP-12 avant

induction 2. NP-12 après induction 3. NP-12 purifiée 4. NP-187 avant induction 5.

NP-187 après induction 6. NP-187 purifiée 7. NP-C avant induction 8. NP-C après

induction 9. NP-C purifiée

Représentation des particules présentent dans le culot suite à l’ultracentrifugation.

Une image représentant les nanoparticules obtenues suite à la production de

protéines sans la fusion de l’épitope cellulaire a été ajoutée à titre de comparaison.

La barre d’échelle est de 200 nm. A) PapMV NP-12 B) PapMV NP-187 C) PapMV

NP-C D) PapMV CP.

Figure 21. Analyse de l’induction et de l’efficacité de la purification des protéines par

SDS-Page.

Figure 22. Microscopie électronique des culots d’ultracentrifugation.

Page 58: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

49

Un échantillon de chacune des nanoparticules a été dilué à une concentration

finale de 0,02 mg/ml puis coloré avec de l’uranyle acétate 3% (w/v). Ces échantillons

ont été déposés sur des grilles de microscopie électronique et les grilles ont été

observées à un grossissement de 100 000 X. Comparativement à la morphologie des

nanoparticules sans peptide de fusion, celles portant l’épitope en position 12 et en C-

terminal de la protéine de capside sont relativement semblables alors que celles

portant l’épitope en position 187 de la protéine sont de très petite taille et n’ont pas

l’aspect longiligne et cristalline des particules contrôles (Figure 22). Ces échantillons

ont également été utilisés, à une concentration de 0,25 mg/ml, pour déterminer la

taille moyenne des particules par diffusion dynamique de lumière (DLS). Ainsi, la

longueur moyenne des nanoparticules PapMV NP-12, PapMV NP-187 et PapMV

NP-C est respectivement de 80 nm, 93 nm et 100 nm (courbes rouges Figure 23). Ces

résultats correspondent assez bien aux particules observées sur les images de

microscopie électronique. En effet, la largeur de la courbe obtenue pour les PapMV

NP-187 VLPs reflète la grande dispersion de l’échantillon, passant de particules de

10nm à 300nm, ce qui suggère que l’assemblage sous forme de nanoparticules est

plutôt difficile (Figure 23). Ainsi, la valeur de 93 nm ne correspond pas à ce qui est

observé en microscopie électronique (Figure 22) et ce phénomène peut possiblement

s'expliquer par la sensibilité des particules à la coloration avec l'uranyl acétate.

Par ailleurs, les disques n’étant pas bien définis à un grossissement de 100 000

X en microscopie électronique, les surnageants d’ultracentrifugation de chacune des

protéines recombinantes ont été analysés uniquement par la mesure de la taille des

particules par diffusion dynamique de la lumière. Théoriquement, un disque est

l’assemblage de 20 sous-unités de la protéine de capside du PapMV et, pour ce qui

est de la PapMV CP contrôle, est d’une longueur moyenne de 20 nm. Les courbes

vertes de la figure 23 démontrent la taille des disques obtenus suite à la production

des constructions PapMV NP-12, PapMV NP-187 et PapMV NP-C et sont

respectivement de 28 nm, 26 nm et 32 nm.

Page 59: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

50

Graphiques de la mesure de la taille des particules suite au passage des protéines

recombinantes sur le Zetasizer Nano ZS (Malvern, Worcestershire, UK). La

distribution de la taille des particules est évaluée selon des mesures d’intensité. Les

courbes vertes représentent la moyenne de quatre valeurs obtenues lors du passage

des disques alors que les courbes rouges représentent la moyenne de quatre valeurs

obtenues lors du passage des particules sous forme de nanoparticules.

5.2 Induction d’une réponse cellulaire en souris Balb/C

Pour démontrer l’efficacité des particules, sous formes de nanoparticules et sous

forme de disques, à induire une réponse cellulaire productive contre le peptide de

fusion NP147-155, des souris Balb/C ont été immunisées à 3 reprises, à 14 jours

d’intervalle, avec 100 µg de chacune des protéines recombinantes par la voie

Figure 23. Graphiques de la mesure de la taille des particules mutantes.

Page 60: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

51

intrapéritonéale. Ainsi, les rates ont été prélevées deux semaines après la dernière

immunisation et un ELISPOT contre l’IFN-γ a été réalisé sur les splénocytes totaux

réactivés avec le peptide de fusion. La figure 24 démontre l’efficacité de la réponse

induite par les différentes préparations vaccinales en termes de sécrétion d’IFN-γ par

les précurseurs de lymphocytes T spécifiques au peptide de fusion. Seules les

nanoparticules portant la fusion en position 12 ont généré une stimulation de la

sécrétion d’IFN-γ par les cellules de la rate significativement différente des protéines

ne portant pas l’épitope cellulaire à leur surface (PapMV CP). De plus, les résultats

obtenus avec les nanoparticules PapMV NP-12 sont significativement différents de

ceux obtenus pour l’ensemble des groupes ce qui suggère qu’il est préférable de

fusionner cet épitope CTL au N-terminus de la CP plutôt qu’au C-terminal. En ce qui

concerne les deux autres sites de fusion, une faible sécrétion de la cytokine, environ

20 « spots », a été détectée par ELISPOT tant pour les nanoparticules que pour les

disques. Toutefois, cette quantité n’est pas jugée significativement différente lors

d’une analyse ANOVA pour le C-terminal et est faiblement significative pour les

disques portant la fusion en position 187. En somme, la réponse obtenue avec les

particules de petites tailles est semblable pour chacun des sites de fusion puisqu’il n’y

a pas de différence significative entre chacun des groupes. Par ailleurs, une différence

majeure entre les protéines PapMV NP-12 sous forme de nanoparticules et celles sous

forme de disques est observée. Ces résultats témoignent de l’importance de la

multimérisation de la protéine de capside du PapMV dans l’induction d’une réponse

cellulaire productive. Cette expérience a été reproduite et des résultats similaires ont

été obtenus.

Page 61: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

52

NP-1

2 V

NP-1

87 V

NP-C

V

Pap

MV C

P V

NP-1

2 D

NP-1

87 D

NP-C

D

Pap

MV C

P D

0

25

50

75

100 ***

*

Nb

re o

f S

po

ts /

250 0

00 c

ells

Figure 24. Réponse cellulaire contre l’épitope de fusion NP147-155.

Efficacité de la réponse cellulaire induite chez les souris Balb/C en fonction de la

position de l’épitope cellulaire NP147-155 au sein de la séquence peptidique de la

PapMV CP ainsi qu’en fonction de la multimérisation des particules.

V= VLPs ou nanoparticules, D= disques. Les *** signifient que NP-12 V est

significativement différent de chacun des groupes avec un niveau de confiance de

99% (*** = p<0,001). L’* signifie que NP-187 D est significativement différent de

PapMV CP D avec un niveau de confiance de 95% (*= p<0,05).

En plus des lymphocytes T CD8+ cytotoxiques, les lymphocytes T auxiliaires

(TH) ont également un rôle à jouer dans l’établissement d’une réponse cellulaire

efficace. En effet, ce rôle s’explique par l’induction d’une réponse TH1 perçue par la

production d’anticorps de sous-type IgG2a par les plasmocytes. Ainsi, les titres en

anticorps IgG2a contre les protéines recombinantes ont été évalués afin de déterminer

si les cellules T auxiliaires ont un rôle à jouer dans la réponse cellulaire induite

(Figure 25).

Page 62: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

53

NP-12 V NP-187 V NP-C V PapMV CP V-2

0

2

4

6

8

10

12

14

***

IgG

2a t

iters

Lo

g (

2x50)

Figure 25. Titre en anticorps de sous-type IgG2a.

Titre en anticorps de sous-type IgG2a (en Log (2 x 50)) contre la plateforme

vaccinale PapMV CP suite à 3 immunisations avec les différentes protéines

recombinantes sous forme de nanoparticules. V= VLPs ou nanoparticules. Les ***

signifient que le groupe NP-187 V est significativement différent de chacun des

groupes avec un niveau de confiance de 99% (*** = p<0,001) selon un ANOVA

paramétrique.

Ce résultat démontre que les particules PapMV NP-12 et PapMV NP-C

stimulent la sécrétion d’anticorps de sous-type IgG2a contre la plateforme vaccinale

de façon identique à la réponse obtenue avec les nanoparticules PapMV CP. Par

contre, le niveau d’anticorps produit par les protéines portant l’épitope cellulaire en

position 187 est extrêmement bas comparativement aux autres protéines. En effet, les

images de ces protéines en microscopie électronique (Figure 22, B) suggèrent que

l’assemblage de ces protéines de capside sous forme de nanoparticules est difficile.

Ainsi, la faible multimérisation des PapMV NP-187 CP engendre une faible

production d’anticorps de sous-type IgG2a. En effet, ces particules seraient moins

immunogéniques chez la souris ce qui les rendraient inaptes à stimuler le système

immunitaire. De plus, l’induction d’une réponse TH1 par les lymphocytes T

auxiliaires, mis en évidence par la production d’IgG2a, ne signifie pas

obligatoirement qu’il y aura stimulation d’une réponse cellulaire efficace en souris.

En effet, les nanoparticules PapMV NP-C ont induit la production d’une grande

Page 63: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

54

quantité d’anticorps IgG2a contre la plateforme PapMV CP, mais n’ont pas permis

d’activer la production d’IFN-γ par les lymphocytes T CD8+.

5.3 Étude de la protection générée par les nanoparticules

PapMV NP

Des souris immunisées à 3 reprises avec les particules PapMV NP-12, PapMV

NP-187 et PapMV NP-C ont été infectées avec 250 pfu du virus A/WSN/33 (H1N1).

La nucléoprotéine de ce virus contient l’épitope NP fusionné à la surface de la

plateforme vaccinale. Ce résultat démontre que la présence d’un épitope NP147-155 à la

surface des pseudo-virions PapMV CP ne suffit pas à induire une réponse immune

permettant de conférer une protection contre une infection avec 250 pfu du virus

A/WSN/33. En effet, la figure 27, représentant la perte de poids des souris en

fonction du temps suite à leur infection avec le virus A/WSN/33, révèle que les

particules PapMV NP-12 ne permettent pas de minimiser la perte de poids des souris

malgré qu’elles stimulent la production d’IFN-γ en ELISPOT. Pour valider ce

résultat, des souris immunisées à 3 reprises avec les particules PapMV NP-12 et

PapMV CP ont été infectées avec 250 pfu du virus A/WSN/33 (H1N1) et, au jour 5

post-infection, les poumons des souris ont été prélevés afin de titrer les virus présents

au niveau pulmonaire. Malgré la réponse cellulaire induite par ELISPOT, il n’y a pas

de différence significative entre les souris immunisées avec les nanoparticules

recombinantes de celles ne portant pas la fusion de l’épitope cellulaire quant à la

concentration virale au niveau des poumons (Figure 28).

Page 64: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

55

Pourcentage de la masse corporelle initiale des souris ayant survécues à un infection avec

250 pfu du virus Influenza A/WSN/33 (H1N1)

80%

85%

90%

95%

100%

105%

110%

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Jours suivant l'infection

Pert

e d

e p

oid

s s

elo

n l

a m

asse c

orp

ore

lle i

nit

iale

(%

) NP-12 VLPs

NP-187 VLPs

NP-C VLPs

PapMV CP VLPs

Figure 26. Graphique de la perte de poids des souris infectées avec le virus

A/WSN/33 (H1N1) selon leur masse corporelle initiale (en %) en fonction des jours

suivant l’infection.

Pap

MV N

P-1

2

Pap

MV C

P

0

100000

200000

300000

A/WSN/33

Co

ncen

trati

on

of

vir

us

in

th

e lu

ng

s (

pfu

/ml)

Figure 27. Concentration virale au niveau des poumons à la suite d'une infection

avec 250 pfu du virus A/WSN/33.

Page 65: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

56

5.4 Création de mutants multiples et effet sur la réponse

cellulaire induite

Pour déterminer si l’addition de plus d’un épitopes NP147-155 à la fois sur une

même nanoparticule PapMV induit un effet synergique sur la réponse cellulaire

générée en souris, les protéines suivantes ont été produites : PapMV NP-12/187,

PapMV NP-12/C, PapMV NP-187/C, PapMV NP-12/187/C ainsi que PapMV 3NP-

12 et PapMV 3NP-C contenant 3 répétitions de la séquence NP en position 12 et C-

terminal respectivement (voir l’Annexe 4 pour la séquence de chaque mutants). La

figure 26 montre l’induction de chacune des protéines recombinantes suite à l’ajout

d’IPTG. Par ailleurs les protéines PapMV NP-12/187/C et 3NP-12 n’ont pas été

utilisées puisque le rendement de la production était extrêmement faible. De plus, la

production des particules composées de la PapMV NP-12/187 CP et de la PapMV

NP-12/C CP n’a pas permis l’obtention de nanoparticules puisque la totalité des

protéines purifiées étaient sous forme de disques. Ainsi, seules les constructions

PapMV NP-187/C et PapMV 3NP-C ont été en mesure de s’assembler de manière

productive suite à la production et à la dialyse des protéines (voir le Tableau 3 pour

un résumé de la taille des particules).

Nom de la protéine recombinante Taille moyenne (nm)

PapMV NP-12/187 37 nm

PapMV NP-12/C 21 nm

PapMV NP-187/C disques 40 nm

PapMV NP-187/C « VLPs » 60 nm

PapMV 3NP-C 145 nm

Tableau 3. Taille moyenne des mutants multiples obtenus par la mesure de la taille

des particules par diffraction de la lumière.

Page 66: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

57

Figure 28. Analyse de l’induction des protéines multiples sur SDS-Page.

Un marqueur de poids moléculaire, le Prestained protein marker (NEB P7708S), est

utilisé afin d’estimer le poids moléculaire des protéines induites. 1. NP-12/187 avant

induction 2. NP-12/187 après induction 3. NP-12/C avant induction 4. NP-12/C

après induction 5. NP-187/C avant induction 6. NP-187/C après induction 7. NP-

12/187/C avant induction 8. NP-12/187/C après induction 9. 3NP-12 avant induction

10. 3NP-12 après induction 11. 3NP-C avant induction 12. 3NP-C après induction

Ainsi, 100 µg des mutants multiples ont été injectés, à 3 reprises, chez les souris

Balb/C et un ELISPOT contre l’IFN-γ a été réalisé sur les splénocytes réactivés avec

le peptide de fusion. Un contrôle de l’ELISPOT précédent (PapMV NP-12 VLPs) a

été ajouté afin de comparer les résultats entre eux. Ce résultat démontre qu’il n’y a

aucun bénéfice majeur à fusionner plus d’un épitope NP147-155 à la fois sur la

plateforme vaccinale PapMV CP. La figure 29 démontre que l’immunisation des

protéines recombinantes possédant à leur surface l’épitope cellulaire à deux positions

différentes, soit en position 187/C-terminal et en position 12/187, permet d’obtenir

une réponse significativement différente du contrôle. Par contre, cette réponse n’est

pas équivalente à celle obtenue avec les nanoparticules possédant une insertion au N-

terminal. Donc, l’ajout d’un second épitope sur la plateforme vaccinale ne permet pas

de compenser pour la faible multimérisation des particules lors de l’induction d’une

réponse cellulaire en souris Balb/C (Figure 30).

Page 67: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

58

NP-1

87/C

V

3NP-C

V

Pap

MV C

P V

NP-1

2/18

7 D

NP-1

2/C D

NP-1

87/C

D

Pap

MV C

P D

NP-1

2 V

0

25

50

75

100

125

150

175 **

* *

Nb

re o

f S

po

ts /

250 0

00 c

ells

Figure 29. Réponse cellulaire contre l’épitope cellulaire NP147-155 suite à l’utilisation

des protéines mutantes multiples.

Efficacité de la réponse cellulaire induite chez les souris Balb/C, au niveau de la

rate, en fonction de la position de l’épitope cellulaire NP147-155 au sein de la séquence

peptidique de la PapMV CP ainsi qu’en fonction de la multimérisation des particules.

V= VLPs ou nanoparticules, D= disques. Les * signifient que NP-187/C V est

significativement différent de PapMV CP V et que NP-12/187 D est significativement

différent de PapMV CP D avec un niveau de confiance de 95%. Les ** signifient que

PapMV NP-12 V est significativement différent de PapMV CP V avec un niveau de

confiance de 99%.

Page 68: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

59

6. Discussion

Malgré les nombreux succès obtenus en vaccination, les vaccins actuels

n’offrent généralement qu’une protection partielle. En effet, le cas du vaccin contre le

virus de la grippe illustre bien ce point puisque son efficacité chez les personnes de

plus de 65 ans se situe entre 30 et 40% (Strassburg, Greenland et al. 1986). La faible

immunogénicité des vaccins actuels repose principalement sur leur incapacité à

induire une réponse cellulaire contre des épitopes conservés. En effet, le principe des

vaccins actuellement sur le marché est d’induire la production d’anticorps

neutralisants ce qui permet de prévenir l’infection des cellules hôtes. Ce type de

réponse immunitaire n’est pas suffisante pour combattre les infections chroniques

(O’Connell, Bailey et al. 2009). Les vaccins présentement en développement sont

généralement composés d’antigènes recombinants hautement purifiés ce qui les rend

peu immunogéniques. Le développement de plateformes vaccinales plus

immunogéniques est une préoccupation importante dans la mise en place de vaccins

innovateurs.

L’utilisation des pseudo-virions (VLPs) dans le domaine de la vaccination est

une avenue de plus en plus prometteuse. Jusqu’à ce jour, des vaccins composés de

VLPs ont été utilisés pour contrer le virus du papillome humain et le virus de

l’hépatite B (Fagan, Tolley et al. 1987; Harper, Franco et al. 2004). Cette approche a

également connu des succès dans la vaccination contre le virus Influenza

(MEDICAGO, NOVAVAX) (Pushko, Tumpey et al. 2007). L’utilisation des virus de

plantes en vaccination est une option à considérer puisque la production de leur

protéine de capside dans les bactéries ou les plantes mène à la formation de particules

de structure cristalline et hautement répétitive qui sont reconnues par le système

immunitaire comme un PAMP (Denis, Acosta-Ramirez et al. 2008; Savard, Guérin et

al. 2011). Plusieurs virus de plante, tel que le TMV, le CPMV le AIMV et le PapMV,

permettent l’induction d’une réponse humorale contre un peptide fusionné

directement à leur surface (Yusibov, Kumar et al. 1996; Liu, Cañizares et al. 2005;

Page 69: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

60

Denis, Majeau et al. 2007; Smith, Fitzmaurice et al. 2009). Les pseudo-virions

provenant des virus de plante sous forme de bâtonnets flexibles, tel que le PapMV et

le PVX, ont la capacité d’induire une réponse cellulaire contre un peptide de fusion

(McCormick, Corbo et al. 2006; Leclerc, Beauseigle et al. 2007; Lacasse, Denis et al.

2008; Lico, Mancini et al. 2009). La vaccination avec ces particules recombinantes

permet d’augmenter la quantité de lymphocytes T CD8+ spécifiques à l’épitope

cellulaire ce qui permet de contrôler l’infection.

Ainsi, les nanoparticules du PapMV tolère la fusion d’épitopes en C-terminal

de la protéine de capside et permettent l’induction d’une réponse humorale et

cellulaire contre ces épitopes (Denis, Acosta-Ramirez et al. 2008; Lacasse, Denis et

al. 2008). Suite à une analyse bio-informatique et à des expériences de mutagénèse,

des sites de fusion alternatifs (en position 12 et 187) ont été analysés par l’insertion

de l’épitope HA11 (Tremblay, Majeau et al. 2006; Laliberté Gagné, Lecours et al.

2008). Puisque la phénylalanine en position 13, de par la création d’une interaction

hydrophobique, est nécessaire pour assurer un assemblage productif de la protéine de

capside, l’épitope est inséré avant cet acide aminé pour ne pas empêcher la liaison des

monomères entre eux (Laliberté Gagné, Lecours et al. 2008). La réponse immunitaire

induite suite à l’immunisation des nanoparticules portant l’épitope HA11 aux sites de

fusion alternatifs (Figure 19) a permis de valider le potentiel de fusionner les épitopes

d’intérêt au N-terminus plutôt qu’au C-terminus (Rioux et al. Soumis pour

publication). Cet article démontre l’instabilité des particules lorsque l’épitope HA11

est inséré en C-terminal de la CP. Ainsi, ces résultats suggèrent que le choix du site

de fusion serait épitope dépendant. En effet, selon la longueur et la charge de la

séquence d’intérêt, la thermostabilité des nanoparticules semble être affectée lorsque

la fusion est faite en C-terminal de la CP.

Pour bonifier la réponse cellulaire générée par les nanoparticules PapMV CP,

l’épitope cellulaire NP147-155 a été inséré dans les sites de fusion alternatifs employés

lors des expériences précédentes. Suite à l’immunisation de souris Balb/C avec ces

protéines, la quantité de précurseurs de lymphocytes T CD8+ sécrétant de l’IFN-γ

Page 70: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

61

suggère que la présentation de l’épitope cellulaire par les cellules présentatrices

d’antigènes est plus optimale lorsque le peptide d’intérêt se situe au N-terminal plutôt

qu’au C-terminal (Figure 24). Une analyse bio-informatique suggère que le C-

terminal de la protéine de capside du PapMV possède un motif TRIF. Ce motif est un

composant de la voie de signalisation par les TLRs (TLR3). Ainsi, l’insertion d’un

épitope en C-terminal de la CP modifie le motif TRIF ce qui a pu diminuer

l’immunogénicité des nanoparticules et empêcher la prolifération de précurseurs de

lymphocytes T CD8+ spécifiques. D’un autre côté, la différence observée entre le N-

terminus et le C-terminus dans la stimulation d’une réponse cellulaire repose

probablement sur la présentation de l’épitope par les cellules présentatrices

d’antigènes. En effet, il est peut-être plus facile d’exciser l’épitope cellulaire NP à

partir de la position 12. De plus, ces expériences in vivo ont permis de mettre en

évidence l’importance de la multimérisation des particules dans l’induction d’une

réponse cellulaire significative. En effet, l’assemblage de la PapMV NP-12 CP

recombinante sous forme de nanoparticules permet l’induction d’une réponse

cellulaire significativement différente du contrôle sans fusion alors que les particules

sous forme de disques ne stimulent pas cette voie du système immunitaire.

L’incapacité de la construction PapMV NP-187 à former des nanoparticules et

l’absence de réponse cellulaire induite par ces particules suggèrent également que la

multimérisation sous forme de nanoparticules est un critère essentiel.

Par contre, la quantité de lymphocytes T CD8+ activés ne permet pas de

protéger les souris contre une infection avec le virus Influenza A/WSN/33.

L’utilisation de l’épitope cellulaire NP147-155 a permis de valider la possibilité

d’utiliser ce site de fusion pour stimuler la réponse cytotoxique. Par contre, la fusion

d’un autre épitope cellulaire, tel que la gp33 du virus LCMV, permettrait de valider le

potentiel de la réponse cellulaire induite en comparant avec celle obtenue suite à la

fusion de l’épitope au C-terminal (Lacasse, Denis et al. 2008). De plus, la fusion de

plus d’un épitope NP147-155 à la surface de la PapMV CP affecte grandement la

capacité d’assemblage des nanoparticules ce qui empêche l’induction d’une réponse

cellulaire significative (Figure 29). En fait, la présence de plus d’un épitope à la

Page 71: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

62

surface de la CP ne permet pas de compenser pour la faible multimérisation des

particules en ce qui concerne la stimulation de l’immunité cellulaire.

La stabilité des particules à la température est un critère important lors

d’expérience in vivo puisque la température corporelle des souris se situe aux

alentours de 37°C. Ainsi, pour que les nanoparticules aient le temps de stimuler le

système immunitaire, il est important qu’elles résistent à des températures similaires

ou supérieures à 37°C. Puisque la stabilité des particules recombinantes diffèrent

dépendamment du site de fusion et du choix de l’épitope, il serait pertinent de vérifier

la stabilité de ces particules à différentes températures.

7. Conclusion

Ce projet de recherche a permis de mettre en évidence la capacité de la

plateforme vaccinale PapMV CP à induire une réponse cellulaire in vivo. En effet,

l’insertion de l’épitope cellulaire NP147-155 à la surface de la protéine de capside du

virus de la mosaïque de la papaye suivi de l’immunisation de souris Balb/C a permis

d’induire la production d’IFN-γ par les précurseurs des lymphocytes T CD8+

spécifiques. Ces résultats démontrent l’avantage de fusionner des épitopes au N-

terminus plutôt qu’au C-terminus. En effet, le choix du site d’insertion semble être

épitope dépendant. Par ailleurs, en comparant la réponse obtenue suite à

l’immunisation de souris avec les nanoparticules de celle obtenue avec les disques, il

est possible d’observer l’importance de la multimérisation de la CP dans la

stimulation d’une réponse cellulaire in vivo. Ainsi, les critères importants pour la

stimulation d’une réponse cellulaire par les nanoparticules composées de la PapMV

CP sont la multimérisation de la CP sous forme de nanoparticules et le choix de la

position pour la fusion de l’épitope CTL.

En perspective, il serait intéressant de valider les résultats obtenus avec un autre

épitope cellulaire, tel que la gp33 du virus LCMV, afin de déterminer s’il est possible

Page 72: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

63

de générer une réponse protectrice suite à la fusion après le résidu 12 de la CP. Des

analyses pour déterminer la qualité de la réponse cellulaire générée pourraient

également être effectuées par cytofluorométrie intracellulaire. De plus, il serait

intéressant d’évaluer la thermostabilité de ces protéines recombinantes puisque cette

caractéristique semble être cruciale pour l’induction d’une réponse humorale contre

un épitope à la surface de la CP. Advenant que les protéines recombinantes se

dénaturent à des températures inférieures à 37ºC, les protéines de capside

recombinantes seront appariées chimiquement avec le glutaraldéhyde afin de les

stabiliser. Ensuite, ces protéines seront immunisées chez les souris Balb/C afin de

déterminer la réponse cellulaire induite.

Page 73: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

64

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Page 81: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

72

Annexe 1. Alignement des CPs des Potexvirus

Name: BAMBOO_MOSAIC_VIRUS_CP Len: 276 Check: 2224 Weight: 1.00

Name: FOXTAIL_MOSAIC_VIRUS Len: 276 Check: 1995 Weight: 1.00

Name: CYMBIDIUM_MOSAIC_VIRUS Len: 276 Check: 2111 Weight: 1.00

Name: POTATO_AUCUBA_MOSAIC_VIRUS Len: 276 Check: 8389 Weight: 1.00

Name: NARCISSUS_MOSAIC_VIRUS_CP Len: 276 Check: 9662 Weight: 1.00

Name: SCALLION_VIRUS_X Len: 276 Check: 7794 Weight: 1.00

Name: PEPINO_MOSAIC_VIRUS_CP Len: 276 Check: 7733 Weight: 1.00

Name: WHITE_CLOVER_MOSAIC_VIRUS_ Len: 276 Check: 8132 Weight: 1.00

Name: Altranathera_Potex Len: 276 Check: 800 Weight: 1.00

Name: Cactus_virus_X_CP Len: 276 Check: 9357 Weight: 1.00

Name: PLANTAGO_ASIATICA_MOSAIC_POTEXVIRUS Len: 276 Check: 2033 Weight: 1.00

Name: TULIP_VIRUS_X Len: 276 Check: 1230 Weight: 1.00

Name: CASSAVA_COMMON_MOSAIC_VIRUS Len: 276 Check: 4587 Weight: 1.00

Name: CLOVER_YELLOW_MOSAIC_VIRUS Len: 276 Check: 6966 Weight: 1.00

Name: HOSTA_VIRUS_X_CP Len: 276 Check: 2065 Weight: 1.00

Name: LILY_VIRUS_X_CP Len: 276 Check: 3398 Weight: 1.00

Name: STRAWBERRY_MILD_YELLOW_EDGE-ASSOCIATED Len: 276 Check: 7751 Weight: 1.00

Name: POTATO_VIRUS_X_CP Len: 276 Check: 127 Weight: 1.00

Name: PapMV_CLONE-Pet_MH Len: 276 Check: 9963 Weight: 1.00

1 50

BAMBOO_MOSAI ~~~~~~~~MS GTGTGTGRGT GTGVGGTGGT GGTGGGGTGR GQQAAPQPWE

FOXTAIL_MOSA ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~MATQN ADVTDATDYK

CYMBIDIUM_MO ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~MGEPTPTP AATYSAADPT

POTATO_AUCUB MVDSKKTETP QVVDASKKAE NSKTSQAGRI QFLSAP.... .KQFSASDVR

NARCISSUS_MO ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~MA TPSTQTTDPK PANADLSDPN

SCALLION_VIR ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~MDKLDAG QPQRKQAEPV P..ADLSDPT

PEPINO_MOSAI ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~MPD TTPVAATSSA PPTAKDAGAK .APSDFSNPN

WHITE_CLOVER ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~MATTTAT

Altranathera ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~MSTP....F

Cactus_virus ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~MST TGVQSSQSSG PRSTPQSGPF

PLANTAGO_ASI ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~MALN

TULIP_VIRUS_ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~MALN

CASSAVA_COMM ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~MATPTS TTPTTATITQ AATTPLSALS

CLOVER_YELLO ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~MTDTKKTLF

HOSTA_VIRUS_ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~MASDAPT PPAAPSPVTF

LILY_VIRUS_X ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~MTT

STRAWBERRY_M ~~~~MGDQPR PPVPPAPGSN PLPMGSTPPV LPGRTPNPNA NVANQVGDPF

POTATO_VIRUS ~~~~~~~~~~ ~~~~~~MSAP ASTTQATGST TSTTTKTAGA TPATASGLFT

PapMV_CLONE- ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ MASTPNIA.F

Consensus ---------- --V-----A- --P-GATGST TPTTTPT-P- PA-TP-SDPF

51 100

BAMBOO_MOSAI TKFTKDDLAA IEPKPASANV PNTKQWISIQ AGLIKA.GAT DANFMKVLLG

FOXTAIL_MOSA KPPAETEQKA LTIQPRSNKA PSDEELVRII NAAQKR.GLT PAAFVQAAIV

CYMBIDIUM_MO SAPKLADLAA IKYSPVTSSI ATPEEIKAIT QLWVNNLGLP ADTVGTAAI.

POTATO_AUCUB SSPSLADLDE IAYEVRTTSI ASPAEIEAVC QLWIRNTEIP ADKVALIAI.

NARCISSUS_MO RAPSLEDLKK IKYESTTTAV ATPAEIQLLG DLF.KKLGLD ANSVAP.AMW

SCALLION_VIR RAPSLKELQA VKYVSTTTSV ATPDEIKQLG ELF.QKLGVD GSSIGP.AMW

PEPINO_MOSAI TAPSLSDLKK VKYVSTVTSV ATPAEIEALG KIF.TAMGLA ANETGP.AMW

WHITE_CLOVER TPPSLTDIRA LKYTSSTVSV ASPAEIEAIT KTW.AETFKI PNDVLPLACW

Altranathera PQVTQEQMDA FTPHTTSNLL PSPEQLTTIA SLL.VAAKVP AASTTTIAL.

Cactus_virus QTLSSSQLAA LSLGVTSSLL PSPAELVSIS QAL.TTLGAS ATNLTPLSL.

PLANTAGO_ASI TAPTADALAA MAFPVSSPSV PTAQELDTIT SGL.TTLGVP TDSLLSHAL.

TULIP_VIRUS_ TAPNPEALAA MTLEVSSPAV PTPAELDTIA AGL.TTLGVP ADSLISHAL.

CASSAVA_COMM TAPTDEELSR LDLKPASNLV ASADALSAIA ADW.ASLKVP TAQLMRHAL.

CLOVER_YELLO SAPTDEQLDT LTLTIESNLV PSISELEAIA KDW.KTLGLQ EADFTANAI.

Page 82: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

73

HOSTA_VIRUS_ TAPTQEQLTS LALPIISTRL PSPDVLNQIS VKW.QELGVP TASISSTAI.

LILY_VIRUS_X FVPDAKTWAD TAYTAQSESV ATAEELQSIA TLW.EGIGIP AANFFDVAF.

STRAWBERRY_M RVLTPEELAA .PISAASNKV ATREQILGIV AD.LNALGFV GDP..ALGLF

POTATO_VIRUS .IPDGDFFST ARAVVASDAV ATNEDLSEIE AVW.KDMKVP TDTMAQAAW.

PapMV_CLONE- PAITQEQMSS IKVDPTSNLL PSQEQLKSVS TLM.VAAKVP AASVTTVAL.

Consensus TAPTLEDLAA LKY--TSNSV A-PEELEAIA ALWIKALGVP AASVTP-ALW

101 150

BAMBOO_MOSAI .LSLEAFDRG SSEATTWDG. ..ITEGVEHR AAANAIKEAN CPIHKVTYYL

FOXTAIL_MOSA .FTM...DKG ATDSTIFTG. ..KYNTFPMK SLALRCKDAG VPVHKLCYFY

CYMBIDIUM_MO DLARAYADVG ASKSATLLGF CPTKPDVRRA ALAGRSLWPT SPPASFCAYY

POTATO_AUCUB DMARAYADVG ASRKAVLLDA PTLAPTVARS RLAQLKAGAG ISPRQFCSYY

NARCISSUS_MO DLARAYADVQ ASRSAVLSGT TPSNPAITRQ ALARQFYVIN ITPRQFCMYF

SCALLION_VIR DLARAYADVQ SSRSAMLAGT TPSNPAITRQ ALARQFYIVN ITPRQFCMYF

PEPINO_MOSAI DLARAYADVQ SSKSAQLIGA TPSNPALSRR ALAAQFDRIN ITPRQFCMYF

WHITE_CLOVER DLARAFADVG ASSKSELTGD SAALAGVSRK QLA.QAIKIH CTIRQFCMYF

Altranathera ELVNFCYDNG SSAYTVVVGP SS.LAEVSLS QVANIVKASG TSLRKFCRFF

Cactus_virus EIVNYCFDNG SSPETVFKGD ST.V..LQMP SPKSPCHHPI TTLRQFCRYF

PLANTAGO_ASI ALVNACFDAG SSSFVTLSGP SP.TPTISLA QIAGVVKVT. TTLRKFCRFY

TULIP_VIRUS_ ALVNACFDAG SSQFTTISGP SP.TPTITLA QLAGVVKVS. TTLRKFCRFY

CASSAVA_COMM DLVNFCFDSG SSKYTTVEGS SP.TPTIPRA ALAGAVRKH. TTLRQFCRYY

CLOVER_YELLO KIAWFCYHSG SSESVQVQGN ST.SDKIPLY QLAGVVRQH. STLRRFCRYF

HOSTA_VIRUS_ ALCMACYHSG SSGSTLIPGL AP.GTTVNYT SLAAAVK.SL ATLREFARYF

LILY_VIRUS_X QLAMRCSDGH ASSLTVLSGN CTVAPTVTLK AAAGLVKA.V LPLRQFCRYY

STRAWBERRY_M DLAFHCYDIG SSPSAQPVGP SPF..GCSRM QVAAVVR.NH CTLRQLCMFY

POTATO_VIRUS DLVRHCADVG SSAQTEMIDT GPYSNGISRA RLAAAIKE.V CTLRQFCMKY

PapMV_CLONE- ELVNFCYDNG SSAYTTVTGP SS.IPEISLA QLASIVKASG TSLRKFCRYF

Consensus DLARACADVG SS-STTLSGP SPSTPTISRA -LAG-VK-S- TTLRQFCRY-

151 200

BAMBOO_MOSAI AKPTFAIRQS KNLPPANFAK KNVPSQYKWC AFDAFDGLYD PTCL.ASELP

FOXTAIL_MOSA TKPAYANRRV ANQPPARWTN ENVPKANKWA AFDTFDALLD PYVV.PSSVP

CYMBIDIUM_MO AKVVWNLMLA TNDPPANWAK AGFQEDTRFA AFDFFDAVDS TAALEPAE.W

POTATO_AUCUB AKIVWNLMLH KNEPPANWAK IGFKEDYKFA AFDFFDAVDS PAALEPSQ.W

NARCISSUS_MO AKVVWNLLLD SNVPPAGWAK QGLPDDCKFA GFDFFEGVLS PAALDPADGL

SCALLION_VIR AKVVWNMMID SNVPPAGWVK HGLPEDCKFA GFVFFEGVLS PSSLDPADGL

PEPINO_MOSAI AKVVWNILLD SNIPPANWAK LGYQEDTKFA AFDFFDGVTN PASLQPADGL

WHITE_CLOVER ANVVWNIMLD TKTPPASWSK LGYKEESKFA GFDFFDGVNH PAALMPADGL

Altranathera APIIWNLRTD K.TPPANWEA NGFKPTEKFA AFDFFDGVEN PAAMQPPGGL

Cactus_virus AKIIWNYRVS KNLPPAAWEA WAYKPEQKFA AFDFFDGVLN EAALNPIDGL

PLANTAGO_ASI AKIIWNARLA RNLPPAGFAR ANIKFEHRWA GFDFFDGLLN PAALEPPGGL

TULIP_VIRUS_ AKLIWNARLS RNRPPAGFAR AYVKTGQKWA GFDFFDGLLN PAALEPLGGL

CASSAVA_COMM AKIIWNARVK ANIPPAGYAN AHIKPEQAFA GFDFFDGVMN VAALEPSGGL

CLOVER_YELLO AKVIWNYALR KNQPPANWAS QNYKEADRFA AFDFFEGVSS SAALSPPGGL

HOSTA_VIRUS_ APIIWNYAIE HKIPPANWAA MGYKENTKYA AFDTFDSILN PAALQPTGGL

LILY_VIRUS_X AKFVWNWRLS HDLPPANWAD SQFPAEARFA AFDFFDGVTN SAAPQPPDGL

STRAWBERRY_M APSVWNKAVR DNRPPGNWSN LQFTPETKFA AFDFFDGVLN PASQEVP..L

POTATO_VIRUS APVVWNWMLT NNSPPANWQA QGFKPEHKFA AFDFFNGVTN PAAIMPKEGL

PapMV_CLONE- APIIWNLRTD K.MAPANWEA SGYKPSAKFA AFDFFDGVEN PAAMQPPSGL

Consensus AK-VWNLRLD KNLPPANWAK AG-KEETKFA AFDFFDGVLN PAALEPP-GL

201 250

BAMBOO_MOSAI YDAPSEIDRM ASATFKTIQI KIANDQKGFN L.NYNPNVTQ ARLPNA....

FOXTAIL_MOSA YDEPTPEDRQ VNEIFKKDNL SQAASRNQL. L.GTQASITR GRLNGA....

CYMBIDIUM_MO QRRPTDRERA AHSIGKYGAL ARQRIQ.NGG LITNIAEVNQ GPSWSTNTLN

POTATO_AUCUB VRHPTDKERA AHGVVKWASL SRERLQ.EGT SITTVAELNK GHLGGYNNLP

NARCISSUS_MO IRPPSQREIQ AHSTAKYGAL ARQRYRMETS FPPWLKSLT. .....VGSAV

Page 83: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

74

SCALLION_VIR IRHPSQREIQ AHSTAKYGAL ARQRIQ.NGN FVSNLAEVTH GRAGGVNSMY

PEPINO_MOSAI IRQPNEKELA AHSVAKYGAL ARQKI.STGN YITTLGEVTR GHMGGANTMY

WHITE_CLOVER IRGPSEAELL AHQTAKQVAL HRDAKRRGTN VVNSV.EITN GRSDPIGPLI

Altranathera VRAPSQAERI ANATNKQVNL FQAAAQDN.N FASNSAFITK GQL..SSNSP

Cactus_virus VRVPNEAERL ANQTNRNVHL FESNAQKN.R ALTTSALVTK GLQ..GSESP

PLANTAGO_ASI SRTPTPDEVT ANETARSLNL FEARASYS.N LASTSTQFTR GQL..SNTAP

TULIP_VIRUS_ TREPTPDEIT ANETARSLGL FESRANSN.N LATTSTQFTR GQL..SNTSP

CASSAVA_COMM VREPTPQEII AAETARSLNL FEAQSKGN.N LATNATQVTR GRL..SSSEP

CLOVER_YELLO IREPSPNERM ANETNKNVHL YQTASRGS.N LATTSTVATK GAY..STNAS

HOSTA_VIRUS_ IRQPTEEELL AHQANSALHI FDSLR..N.D FASTDGRVTR GHI..TSNVN

LILY_VIRUS_X IRPPTELELS AAQTAKFAAL ..ARVRGS.G FVTTAAEITH GRAEVSRT..

STRAWBERRY_M WRQPTPQEIY ASATHKDVAT YRAASKAHDR .ISNSTLLTK G..ASRSTPP

POTATO_VIRUS IRPPSEAEMN AAQTAAFVKI TKARAQSN.D FASLDAAVTR GRITGTTTAE

PapMV_CLONE- TRSPTQEERI ANATNKQVHL FQAAAQDN.N FASNSAFITK GQI..SGSTP

Consensus IREPTEAER- A--TAKYVAL FRARAQ-NGN -ATTSAEVTR GRLGGSNTAP

251 276

BAMBOO_MOSAI PLPALPEPTS D~~~~~~~~~ ~~~~~~

FOXTAIL_MOSA ..PALPNNGQ YFIEAPQ~~~ ~~~~~~

CYMBIDIUM_MO ALPAP~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

POTATO_AUCUB ALMAPPS~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

NARCISSUS_MO STPCTPLKHL QNCNRNTSKL KLVCGL

SCALLION_VIR AIEAPPEL~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

PEPINO_MOSAI AIDAPPEL~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

WHITE_CLOVER TYPQ~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

Altranathera TIQYLPPPE~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

Cactus_virus RIQFLPGPE~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

PLANTAGO_ASI QVQFLPAPSD ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

TULIP_VIRUS_ TVQFLPSPED ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

CASSAVA_COMM QVQFLTGVDE ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

CLOVER_YELLO NAGFPYHRPE ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

HOSTA_VIRUS_ SLNYLPAPEG SS~~~~~~~~ ~~~~~~

LILY_VIRUS_X ..MLLSPP~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

STRAWBERRY_M ALLPGP~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

POTATO_VIRUS AVVTLPPP~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~

PapMV_CLONE- TIQFLPPPEH HHHHH~~~~~ ~~~~~~

Consensus A-Q-LPPPE- ---------- ------

Page 84: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

75

Annexe 2. Milieux et tampons

Clonage :

Gel d’agarose 0.8 % (1 L) :

8g d’agarose

40µl de bromure d’éthidium

Bleu à ADN 3X :

40% glycérol

0,25% bleu de bromophénol

Milieu LB (1 L) :

10g de peptone

5g d’extrait de levure

10g de NaCl

900 ml d’eau

pH 7.0

Production de protéines :

Milieu 2XYT (1 L) :

16g de peptone

10g d’extrait de levure

5g de NaCl

800 ml d’eau distillée

pH 7.0

Milieu agar 2XYT avec ampicilline :

Milieu 2XYT liquide

20g d’agar

ampicilline 50 µg/ml *

* l’ampicilline est ajoutée après l’autoclavage, lorsque le milieu est

tiède

Page 85: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

76

Purification de protéines :

Tampon de lyse (Lysis Buffer) : 50 mM NaH2PO4

300 mM NaCl

10 mM imidazole

pH 8,0

Tampon de lavage 1 : 50 mM NaH2PO4

300 mM NaCl

20 mM imidazole

pH 8,0

Tampon de lavage 2 : 50 mM NaH2PO4

300 mM NaCl

50 mM imidazole

pH 8,0

Tampon de lavage 3 : 10 mM Tris-HCl

50 mM imidazole

0,5% Triton 100X

pH 8,0

Tampon de lavage 4 : 10 mM Tris-HCl

50 mM imidazole

pH 8,0

Tampon de lavage 5 : 10 mM Tris-HCl

1% Zwittergent

pH 8,0

Tampon d’élution : 10 mM Tris-HCl

1 M imidazole

pH 8,0

Préparation de gels de polyacrylamide tris-tricine (2 gels):

Gel d’empilement : 0,5 ml de mélange d’acrylamide**

1,55 ml de tampon de gel***

4,2 ml d’eau

125 μl de persulfate d’ammonium 10 %

12 μl de TEMED

Page 86: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

77

Gel de séparation 10% : 3,05 ml de mélange d’acrylamide**

5 ml de tampon de gel***

1,6 ml de glycérol

5,35 ml d’eau

125 μl de persulfate d’ammonium 10 %

12 μl de TEMED

** Solution de mélange d’acrylamide : 49,5 % d’acrylamide

3 % de bisacrylamide

*** Solution de tampon de gel : 3 M Tris-HCl pH 8,45

0,3 % SDS

Bleu dénaturant à protéine 3X :

6% SDS

50% glycérol

0,2M β-mercaptoéthanol

0,3% bleu de bromophénol

Solution de décoloration pour gel de protéine :

360 ml 99% éthanol

360 ml d’eau

80 ml d’acide acétique glacial

Page 87: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

78

Annexe 3. Carte du vecteur d’expression pET-3d

Page 88: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

79

Annexe 4. Séquences des clones

PapMV NP-12

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTACCACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGC

TAACAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGC

ATAACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCTGAAAGGAGGAAC

TATATCCGGATATCCACAGGACGGGTGTGGTCGCCATGATCGCGTAGTCGATAGTGG

CTCCAAGTAGCGAAGCGAGCAGGACTGGGCGGCGGCCA

Séquence en acides aminés

MASTPNIANL NDATYQRTRA LVRTGMDFPA ITQEQMSSIK VDPTSNLLPS

QEQLKSVSTL MVAAKVPAAS VTTVALELVN FCYDNGSSAY TTVTGPSSIP

EISLAQLASI VKASGTSLRK FCRYFAPIIW NLRTDKMAPA NWEASGYKPS

AKFAAFDFFD GVENPAAMQP PSGLTRSPTQ EERIANATNK QVHLFQAAAQ

DNNFASNSAF ITKGQISGST PTIQFLPPPE TSTTRHHHHH H

Page 89: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

80

PapMV NP-187

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTCCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAG

CGTACGCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTACCACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGC

TAACAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGC

ATAACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCTGAAAGGAGGAAC

TATATCCGGATATCCACAGGACGGGTGTGGTCGCCATGATCGCGTAGTCGATAGTGG

CTCCAGTAGCGAAGCNAGCAGGACTGGGCGGC

Séquence en acides aminés

MASTPNIAFP AITQEQMSSI KVDPTSNLLP SQEQLKSVST LMVAAKVPAA

SVTTVALELV NFCYDNGSSA YTTVTGPSSI PEISLAQLAS IVKASGTSLR

KFCRYFAPII WNLRTDKMAP ANWEASGYKP SAKFAAFDFF DGVENPAAMQ

PPSGLTRSPT QEERIANATN KQVHLFQAAA QDNLNDATYQ RTRALVRTGM

DNNFASNSAF ITKGQISGST PTIQFLPPPE TSTTRHHHHH H

Page 90: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

81

PapMV NP-C

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGTGCGCTGGTTCGT

ACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGCTAA

CAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGCATA

ACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCTGAAAGGAGGAACTAT

ATCCGGATATCCACAGGACGGGTGTGGTCGCCATGATCGCGTAGTCGATAGTGGCTC

CAAGTAGCGAAGCGAGCAGGACTGGGCGGCGGCCAAAG

Séquence en acides aminés

MASTPNIAFP AITQEQMSSI KVDPTSNLLP SQEQLKSVST LMVAAKVPAA

SVTTVALELV NFCYDNGSSA YTTVTGPSSI PEISLAQLAS IVKASGTSLR

KFCRYFAPII WNLRTDKMAP ANWEASGYKP SAKFAAFDFF DGVENPAAMQ

PPSGLTRSPT QEERIANATN KQVHLFQAAA QDNNFASNSA FITKGQISGS

TPTIQFLPPP ETSNLNDATY QRTRALVRTG MDTRHHHHHH

Page 91: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

82

PapMV NP-12/183

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCGACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAATTTAAATGACGCGACCTACCAG

CGTACCCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAGACTAGTACCACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGC

TAACAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGC

ATAACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCTGAAAGGAGGAAC

TATATCCGGATATCCACAGGACGGGTGTGGTCGCCATGATC

Séquence en acides aminés

MASTPNIANL NDATYQRTRA LVRTGMDFPA ITQEQMSSIK VDPTSNLLPS

QEQLKSVSTL MVAAKVPAAS VTTVALELVN FCYDNGSSAY TTVTGPSSIP

EISLAQLASI VKASGTSLRK FCRYFAPIIW NLRTDKMAPA NWEASGYKPS

AKFAAFDFFD GVENPAAMRP PSGLTRSPTQ EERIANATNK QVHLFQAAAQ

DNLNDATYQR TRALVRTGMD NNFASNSAFI TKGQISGSTP TIQFLPPPET

STTRHHHHHH

Page 92: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

83

PapMV NP-12/C

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGCTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAGTTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAACAACTTTGCCAGCGACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACCCGGGCCCTGGTTCGG

ACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGCTAA

CAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGCATA

ACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCTGAAAGGAGGAACTAT

ATCCGGATATCCACAGGACGGGTGTGGTCGCCATGAT

Séquence en acides aminés

MASTPNIANL NDATYQRTRA LVRTGMDFPA ITQEQMSSIK VDPTSNLLPS

QEQLKSVSTL MVAAKVPAAS ATTVALELVN FCYDNGSSAY TTVTGPSSIP

EISLAQLASI VKASGTSLRK FCRYFAPIIW NLRTDKMAPA NWEASGYKPS

AKFAAFDFFD GVENPAAMQP PSGLTRSPTQ EERIANATNK QVHLFQAAAQ

DNNFASDSAF ITKGQISGST PTIQFLPPPE TSNLNDATYQ RTRALVRTGM

DTRHHHHHH

Page 93: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

84

PapMV NP-187/C

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCGACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAATTTAAATGACGCGACCTACCAG

CGTACCCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAGACTAGTACCACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGC

TAACAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGC

ATAACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCTGAAAGGAGGAAC

TATATCCGGATATCCACAGGACGGGTGTGGTCGCCATGATC

Séquence en acides aminés

MASTPNIAFP AITQEQMSSI KVDPTSNLLP SQEQLKSVST LMVAAKVPAA

SVTTVALELV NFCYDNGSSA YTTVTGPSSI PEISLAQLAS IVKASGTSLR

KFCRYFAPII WNLRTDKMAP ANWEASGYKP SAKFAAFDFF DGVENPAAMR

PPSGLTRSPT QEERIANATN KQVHLFQAAA QDNLNDATYQ RTRALVRTGM

DNNFASNSAF ITKGQISGST PTIQFLPPPE TSNLNDATYQ RTRALVRTGM

DTRHHHHHH

Page 94: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

85

PapMV NP12/187/C

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCNNCCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGCTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAGTTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAATTTAAATGACGCGACCTACCAG

CGTACCCGTGCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACCCGGGCCCTGGTTCGG

ACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAAGATCCGGCTGCTAA

CAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCATAACTAGCATAAC

CCCTTGGGGCCTCTAACGGGTCTTGNGGGGTTTTTG

Séquence en acides aminés

MASTPNIANL NDATYQRTRA LVRTGMDFPA ITQEQMSSIK VDPTSNLLPS

QEQLKSVSTL MVAAKVPAAS ATTVALELVN FCYDNGSSAY TTVTGPSSIP

EISLAQLASI VKASGTSLRK FCRYFAPIIW NLRTDKMAPA NWEASGYKPS

AKFAAFDFFD GVENPAAMQP PSGLTRSPTQ EERIANATNK QVHLFQAAAQ

DNLNDATYQR TRALVRTGMD NNFASNSAFI TKGQISGSTP TIQFLPPPET

SNLNDATYQR TRALVRTGMD TRHHHHHH

Page 95: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

86

PapMV 3NP-12

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCAACCTGAacGACGCGACCTACCAGCGCACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGCACGCGT

GCGCTGGTTCGTACCGGTATGGACTTCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTACCACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGC

TAACAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGC

ATAACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGGTTTTTTGCT

Séquence en acides aminés

MASTPNIANL NDATYQRTRA LVRTGMDNLN DATYQRTRAL VRTGMDNLND

ATYQRTRALV RTGMDFPAIT QEQMSSIKVD PTSNLLPSQE QLKSVSTLMV

AAKVPAASVT TVALELVNFC YDNGSSAYTT VTGPSSIPEI SLAQLASIVK

ASGTSLRKFC RYFAPIIWNL RTDKMAPANW EASGYKPSAK FAAFDFFDGV

ENPAAMQPPS GLTRSPTQEE RIANATNKQV HLFQAAAQDN NFASNSAFIT

KGQISGSTPT IQFLPPPETS TTRHHHHHH

Page 96: OPTIMISATION DE LA RÉPONSE CELLULAIRE INDUITE PAR LES

87

PapMV 3NP-C

Séquence en acides nucléiques

ATGGCATCCACACCCAACATAGCCTtCCCCGCCATCACCCAGGAACAAATGAGCTCG

ATTAAGGTCGATCCAACGTCCAATCTTCTGCCCTCCCAAGAGCAGTTAAAGTCAGTG

TCCACCCTCATGGTAGCTGCTAAGGTTCCAGCAGCCAGTGTTACAACTGTGGCATTG

GAGTTGGTTAACTTCTGCTATGACAATGGGTCCAGCGCGTACACCACAGTGACTGGC

CCATCATCAATACCGGAGATATCACTGGCACAATTGGCCAGCATTGTCAAAGCTTCC

GGCACTTCCCTTAGGAAATTCTGCCGGTACTTCGCGCCAATAATCTGGAATCTGAGG

ACGGACAAAATGGCTCCTGCCAATTGGGAGGCCTCAGGATACAAGCCAAGCGCCAAA

TTTGCCGCGTTCGACTTCTTCGACGGGGTGGAGAATCCGGCGGCCATGCAACCCCCT

TCGGGACTAACCAGGTCGCCGACCCAGGAAGAGCGGATTGCCAATGCCACCAACAAA

CAGGTGCATCTCTTCCAAGCCGCGGCACAGGACAACAACTTTGCCAGCAACTCCGCC

TTCATCACCAAAGGCCAAATTTCTGGGTCAACCCCAACCATCCAATTCCTTCCACCC

CCCGAAACTAGTAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGCACGCGTGCGCTGGTTCGT

ACCGGTATGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGTACGCGTGCGCTGGTTCGT

ACCGGTATGGACAACCTGAACGACGCGACCTACCAGCGCACGCGTGCGCTGGTTCGT

ACCGGTATGGACACGCGTCACCATCACCATCACCATTAGTAAGGATCCGGCTGCTAA

CAAAGCCCGAAAGGAAGCTGAGTTGGCTGCTGCCACCGCTGAGCAATAACTAGCATA

ACCCCTTGGGGCCTCTAAACGGGTCTTGAGGGTTTTTG

Séquence en acides aminés

MASTPNIAFP AITQEQMSSI KVDPTSNLLP SQEQLKSVST LMVAAKVPAA

SVTTVALELV NFCYDNGSSA YTTVTGPSSI PEISLAQLAS IVKASGTSLR

KFCRYFAPII WNLRTDKMAP ANWEASGYKP SAKFAAFDFF DGVENPAAMQ

PPSGLTRSPT QEERIANATN KQVHLFQAAA QDNNFASNSA FITKGQISGS

TPTIQFLPPP ETSNLNDATY QRTRALVRTG MDNLNDATYQ RTRALVRTGM

DNLNDATYQR TRALVRTGMD TRHHHHHH