Étude de l'adsorption et de la pénétration du virus rabique: Interactions avec les cellules BHK21 et des membranes artificielles

Abstract

The binding of rabies virus and its entry into susceptible cells was studied using BHK21 cells and a liposomal membrane model of cellular constituents. When BHK21 cells were incubated with radiolabelled virus or purified glycoprotein, binding of viral material to cell surfaces was observed. Saturation of cellular membrane sites by unlabelled rabies glycoprotein did not inhibit binding of radiolabelled virus. This result suggested that the sites and/or the mechanism of binding of the glycoprotein molecules were independant, depending on whether glycoprotein was free in the incubating solution or anchored to the viral membrane. Binding of the virus to the cell membrane and entry of viral material were enhanced by incubating virus-cell mixtures in acidic conditions: the amount of virus radioactivity bound to cells was 10-fold higher at pH 5.4 than at pH 7.2, but the viral infectivity was the same. Furthermore, these two phenomenons required energy because lower amounts of viral radioactivity were detected when virus and cells were incubated at 4°C (instead of 20°C) with sodium azide. Attempts to saturate cell sites with unlabelled virus led to two types of results: (1) inhibition of binding of labelled virus by low concentrations. Rabies virus also bound to liposomes prepared with either cellular lipids alone or lipids and 0.01% Triton-X100 cellular extracts. This binding was specific only at pH 7.2 and only when virus was incubated with liposomes containing detergent extract. Under these conditions, liposomes could be partially saturated when incubated with unlabelled virus before contact with labelled virus. This observation suggests that virus bind to a detergent-soluble receptor. All these results led us to propose that the attachment of rabies virus to the BHK21-cell surface requires a specific receptor and that entry of viral material mainly involves a fusion of the viral membrane and the cell plasma membrane. L'attachement du virus rabique et sa pénétration dans une cellule permissive ont été étudiés à l'aide des modèles suivants: cellules BHK21 et membranes artificielles constituées d'éléments cellulaires. Lorsque des cellules BHK21 sont incubées en présence de virus rabique ou de glycoprotéine purifiée (préalablement marqués par incorporation de radioactivité) on enregistre un attachement très rapide du matériel radioactif sur la surface cellulaire. La saturation des sites cellulaires par la glycoprotéine non marquée n'inhibe pas l'attachement du virus marqué, suggérant que les sites et/ou le mécanisme d'attachement des molécules de glycoprotéine sont différents suivant que cette protéine est en solution ou solidaire de la particule virale. L'attachement du virus et son entrée dans les cellules sont augmentés lorsqu'on abaisse le pH de la solution d'incubation tout en conservant le pouvoir infectant du virus: la quantité de matériel viral radioactif lié aux cellules est 10 fois plus élevée à pH 5,4 qu'à pH 7,2. De plus, ces deux phénomènes nécessitent de l'énergie puisque des quantités plus faibles de radioactivité sont mises en évidence dans les cellules lorsque le virus marqué et les cellules sont incubés à 4°C (au lieu de 20°C) et en présence d'azoture de sodium. Lors des essais de saturation des sites cellulaires par le virus non marqué, on enregistre deux types de résultats pour l'attachement du virus marqué: inhibition pour les faibles concentrations de virus non marqué et activation pour les fortes concentrations. Le virus rabique se lie aussi aux liposomes préparés avec des lipides cellulaires, qu'on ait incorporé ou non à la préparation lipidique des constituants cellulaires solubles dans 0,01% de Triton-X100. Cette liaison n'est spécifique qu'à pH 7,2 et avec des liposomes contenant les produits cellulaires solubles dans le Triton-X100, seules conditions où le système peut être partiellement saturé. Cette observation suggère qu'un éventuel récepteur pour le virus rabique existe à la surface des cellules BHK et qu'il peut être extrait par un détergent. L'ensemble des résultats obtenus conduit à proposer que dans les présentes conditions expérimentales l'adsorption du virus rabique à la surface de la cellule BHK met en œuvre un récepteur spécifique et que la pénétration dans la cellule s'effectue majoritairement selon un mécanisme de fusion entre la membrane virale et la membrane plasmique cellulaire.