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APOBEC est l'acronyme anglophone de « Apolipoprotéins B mRNA editing enzyme, catalytic polypeptide-like » (« enzyme d'édition d'ARNm de l’apolipoprotéine B, qui se comporte comme un polypeptide catalytique »).
APOBEC désigne une famille de cytidine désaminases, conservées de manière évolutive.

L'édition d'ARNm est l’un des mécanismes de génération de diversité protéique. Les membres de cette famille de protéines sont des enzymes d'édition de C-vers-U, c’est-à-dire de Cytidine en Uridine.

L'extrémité N-terminale des protéines de type APOBEC est un domaine catalytique, alors que l'extrémité C-terminale est un domaine pseudocatalytique. Plus spécifiquement, le domaine catalytique est un domaine de cytidine désaminase dépendant du zinc, et est essentiel pour la désamination de la cytidine. L'édition d'ARN par l'APOBEC-1 nécessite une homodimérisation et ce complexe interagit avec les protéines de liaison à l'ARN pour former l'éditosome^[1].

Chez les humains / mammifères, ils aident à protéger contre les infections virales^[2]. Mais ces enzymes, lorsqu'ils sont mal régulés, sont une source majeure de mutation dans de nombreux types de cancers^[2]. Ces enzymes causent des mutations dans l'ADN simple brin et également dans l'ARN dans certains cas^[3].

A l'échelle cellulaire, la majorité des APOBECs s'expriment au niveau du cytoplasme, excepté APOBEC3B, qui ne s'exprime uniquement dans le noyau. Pour le cas d'APOBEC3A, elle s'exprime à la fois dans le noyau et dans le cytoplasme^[3].

A l'échelle tissulaire, APOBEC3A s'exprime majoritairement dans les trois tissus suivant : le sang, les reins et les poumons, APOBEC3D, F et H ont également un niveau d'expression similaire au niveau des reins. En ce qui concerne APOBEC3C, l'expression est diffuse à travers différents types de cellules, hormis le tissu cérébral^[3].

Une revue de 2013 a discuté des aspects structurels et biophysiques des enzymes de la famille APOBEC3^[4].

L'édition d'ARN par les désaminases de l'hôte est un processus de restriction inné qui contre de nombreuses infections virales, mais en juin 2020, on ne sait pas encore si ce processus fonctionne contre les coronavirus.

En étudiant des séquences d'ARN prélevé dans les fluides de lavage broncho-alvéolaire échantillonnés chez des patients infectés par un coronavirus, on observe des changements de nucléotides pouvant être des « signatures » de l'édition d'ARN^[5] :

• des changements d'adénosine en inosine des ADAR désaminases ;
• des changements de la cytosine en uracile des APOBEC désaminases.

L'analyse mutationnelle des génomes de différentes souches de Coronaviridae provenant d'hôtes humains révèle des profils de mutation cohérents avec ceux observés dans les données transcriptomiques mais la réduction de la signature ADAR dans ces données soulève la possibilité que les ADAR pourraient être plus efficaces que les APOBEC pour limiter la propagation virale^[5].

Une étude publiée en 2020 a conclu que les APOBEC et les ADAR sont impliqués dans l'édition du génome des coronavirus, un processus qui peut façonner le destin du virus et du patient^[5].

Le virus de la variole du singe est un virus enveloppé à ADN double-brin appartenant au genre des Orthopoxvirus^[6]. Il se transmet par les gouttelettes respiratoires, par contact cutané, ainsi que par les fluides corporels. L’infection par ce virus peut provoquer des symptômes tels qu’une éruption cutanée douloureuse, des ganglions lymphatiques enflés, de la fièvre, des maux de tête, des douleurs musculaires et dorsales, ainsi qu’une fatigue générale^[7].

Des chercheurs ont identifié 46 mutations au niveau du motif « TC » entre le variant de l’épidémie 2017-2018 (MPXV_UK_P2) et celui de l’épidémie de 2022 (MPXV_USA_2022_MA0001). Ces mutations sont compatibles avec l’activité des enzymes APOBEC. Quatre enzymes de la famille des APOBEC présentent une préférence pour le motif « TC » : APOBEC3A, APOBEC3B, APOBEC3D et APOBEC3H. De plus, les sites d’expression de ces enzymes coïncident avec le tropisme tissulaire du virus, ce qui crée de nombreuses opportunités d’interactions pouvant être soit délétères pour le virus, soit favorisant sa diversification, comme cela a été suggéré pour le VIH et le SARS-CoV-2^[3].

Grâce à l’utilisation du logiciel CDUR et à des analyses complémentaires, des chercheurs ont mis en évidence un fort potentiel évolutif du MPXV. Ce potentiel de mutation pourrait être accru par la présence de motifs « TC », mais également par la longueur des gènes : les gènes plus longs contiennent davantage de ces motifs. Les régions terminales inversées (ITRs, « inverted terminal regions »), qui contiennent la majorité des origines de réplication, restent exposées sous forme d’ADN simple brin plus longtemps, ce qui les rend particulièrement sensibles à l’activité des enzymes APOBEC, notamment aux sites préférentiels de mutation^[3].

Les gènes humains encodant les membres des protéines de la famille des APOBEC incluent :

• APOBEC1
• APOBEC2
• APOBEC3A
• APOBEC3B
• APOBEC3C
• APOBEC3D (ou « APOBEC3E » désormais incluse dans cette définition)
• APOBEC3F
• APOBEC3G
• APOBEC3H
• APOBEC4
• Activation-induced (cytidine) deaminase (AID)

• cytidine désaminase
• Édition (biologie)

• (en) Salvatore Di Giorgio, Filippo Martignano, Maria Gabriella Torcia et Giorgio Mattiuz, « Evidence for host-dependent RNA editing in the transcriptome of SARS-CoV-2 », Science Advances, vol. 6, n^o 25,‎ juin 2020, eabb5813 (ISSN 2375-2548, DOI 10.1126/sciadv.abb5813, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)
• (en) Raymond J. Cho, Ludmil B. Alexandrov, Nicoline Y. den Breems et Velina S. Atanasova, « APOBEC mutation drives early-onset squamous cell carcinomas in recessive dystrophic epidermolysis bullosa », Science Translational Medicine, vol. 10, n^o 455,‎ 22 août 2018, eaas9668 (ISSN 1946-6234 et 1946-6242, DOI 10.1126/scitranslmed.aas9668, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)
• (en) T. Eto, K. Kinoshita, K. Yoshikawa et M. Muramatsu, « RNA-editing cytidine deaminase Apobec-1 is unable to induce somatic hypermutation in mammalian cells », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 100, n^o 22,‎ 28 octobre 2003, p. 12895–12898 (ISSN 0027-8424 et 1091-6490, PMID 14559972, PMCID PMC240715, DOI 10.1073/pnas.2135587100, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)
• (en) Brad R Rosenberg, Claire E Hamilton, Michael M Mwangi et Scott Dewell, « Transcriptome-wide sequencing reveals numerous APOBEC1 mRNA-editing targets in transcript 3′ UTRs », Nature Structural & Molecular Biology, vol. 18, n^o 2,‎ février 2011, p. 230–236 (ISSN 1545-9993 et 1545-9985, PMID 21258325, PMCID PMC3075553, DOI 10.1038/nsmb.1975, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)
• (en) Shraddha Sharma, Santosh K. Patnaik, Zeynep Kemer et Bora E. Baysal, « Transient overexpression of exogenous APOBEC3A causes C-to-U RNA editing of thousands of genes », RNA Biology, vol. 14, n^o 5,‎ 4 mai 2017, p. 603–610 (ISSN 1547-6286 et 1555-8584, PMID 27149507, PMCID PMC5449087, DOI 10.1080/15476286.2016.1184387, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)
• (en) Jeffrey M Kidd, Tera L Newman, Eray Tuzun et Rajinder Kaul, « Population Stratification of a Common APOBEC Gene Deletion Polymorphism », PLoS Genetics, vol. 3, n^o 4,‎ 20 avril 2007, e63 (ISSN 1553-7404, PMID 17447845, PMCID PMC1853121, DOI 10.1371/journal.pgen.0030063, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)
• (en) Jeffrey M Kidd, Tera L Newman, Eray Tuzun et Rajinder Kaul, « Population Stratification of a Common APOBEC Gene Deletion Polymorphism », PLoS Genetics, vol. 3, n^o 4,‎ 20 avril 2007, e63 (ISSN 1553-7404, PMID 17447845, PMCID PMC1853121, DOI 10.1371/journal.pgen.0030063, lire en ligne, consulté le 25 juin 2020)

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