Structural basis of nanobody recognition of grapevine fanleaf virus and of virus resistance loss

Autor: Olivier Lemaire, Christophe Ritzenthaler, Aurélie Marmonier, Sophie Gersch, Bruno P. Klaholz, Léa Ackerer, Corinne Schmitt-Keichinger, Vianney Poignavent, Kamal Hleibieh, Lorène Belval, Serge Muyldermans, Véronique Komar, Caroline Hemmer, Patrick Bron, Ahmed Ghannam, Claude Sauter, Igor Orlov, Pascale Schellenberger, Jean-Michel Hily, Gérard Demangeat, Bernard Lorber, Emmanuelle Vigne
Přispěvatelé: Klaholz, Bruno, Appel à projets générique - Résistances antivirales combinées pour lutter contre la maladie du court-noué de la vigne - - COMBiNiNG2014 - ANR-14-CE19-0022 - Appel à projets générique - VALID, Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée - - FRISBI2010 - ANR-10-INBS-0005 - INBS - VALID, Centre for Integrative Biology - CBI (Inserm U964 - CNRS UMR7104 - IGBMC), Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie moléculaire des plantes (IBMP), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Santé de la vigne et qualité du vin (SVQV), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Architecture et Réactivité de l'ARN (ARN), Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de la Vigne et du Vin [Le Grau du Roi], Centre de Biochimie Structurale [Montpellier] (CBS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Vrije Universiteit Brussel (VUB), ANR-14-CE19-0022,COMBiNiNG,Résistances antivirales combinées pour lutter contre la maladie du court-noué de la vigne(2014), ANR-10-INBS-0005,FRISBI,Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée(2010), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Proc Natl Acad Sci U S A
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2020, 117 (20), pp.10848-10855. ⟨10.1073/pnas.1913681117⟩
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, National Academy of Sciences, 2020, 117 (20), pp.10848-10855. ⟨10.1073/pnas.1913681117⟩
ISSN: 1091-6490
0027-8424
DOI: 10.1073/pnas.1913681117⟩
Popis: International audience; Grapevine fanleaf virus (GFLV) is a picorna-like plant virus transmitted by nematodes that affects vineyards worldwide. Nanobody (Nb)-mediated resistance against GFLV has been created recently, and shown to be highly effective in plants, including grapevine, but the underlying mechanism is unknown. Here we present the high-resolution cryo electron microscopy structure of the GFLV-Nb23 complex, which provides the basis for molecular recognition by the Nb. The structure reveals a composite binding site bridging over three domains of one capsid protein (CP) monomer. The structure provides a precise mapping of the Nb23 epitope on the GFLV capsid in which the antigen loop is accommodated through an induced-fit mechanism. Moreover, we uncover and characterize several resistance-breaking GFLV isolates with amino acids mapping within this epitope, including C-terminal extensions of the CP, which would sterically interfere with Nb binding. Escape variants with such extended CP fail to be transmitted by nematodes linking Nb-mediated resistance to vector transmission. Together, these data provide insights into the molecular mechanism of Nb23-mediated recognition of GFLV and of virus resistance loss.
Databáze: OpenAIRE
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