The accessory glycoprotein gp3 of canine Coronavirus type 1 : investigations of sequence variability in feline host and of the basic features of the different variants

The different genotypes of canine (CCoV-I/II) and feline (FCoV-I/II) Coronaviruses share a close phylogenetic relationship, suggesting inter-species transmissions between cats and dogs. Through sequence analyses of cat samples, atypical FCoV strains, harbouring an S gene related to FCoV-I, an N gene close to the CCoV-I cluster and the ORF3 gene, peculiar to CCoV-I, were discovered. This ORF3 gene was systematically truncated in feline samples, displaying either one or two identical deletions, leading to the translation of gp3-Δ1 and gp3-Δ2. As deletions in accessory proteins have already been involved in host-switch, studies of the different variants of gp3 were conducted. Results demonstrate that all proteins oligomerize through covalent bonds and are retained in the ER, without any specific retention signal. Deletions influence the expression level with a proper expression of the three proteins in canine cells, whereas only gp3-Δ1 expression is sustained in feline cells. As no isolates of Coronavirus harbouring the ORF3 gene exists, cells expressing the different gp3 proteins have been infected with a CCoV-II strain. In this model, the gp3 proteins do not influence the viral life cycle. In the light of emergence of new Coronaviruses, investigations on their molecular mechanisms during the host-switch are crucial and canine and feline Coronaviruses could represent a useful model.

Les différents génotypes de Coronavirus canins (CCoV-I/II) et félins (FCoV-I/II) sont phylogénétiquement proches, suggérant des transmissions inter-espèces entre chiens et chats. Lors d’analyses de séquences menées sur des chats infectés, des souches félines atypiques ont pu être mises en évidence, contenant un gène S de type FCoV-I, un gène N de type CCoV-I, ainsi que la présence du gène ORF3, spécifique à CCoV-I. Dans ces souches, le gène ORF3 est présent avec une ou deux délétions toujours identiques, conduisant à la synthèse de protéines tronquées gp3-Δ1 et gp3-Δ2. Les délétions de protéines accessoires étant déjà impliquées dans les transmissions inter-espèces, une étude de caractérisation de la protéine gp3 et de ses différentes formes a été menée. Les trois protéines s’oligomérisent de manière covalente et sont retenues dans le réticulum endoplasmique, en absence de signal spécifique de rétention. Les délétions influencent le niveau d’expression des protéines en cellules félines, où seule l’expression de gp3-Δ1 est visible, alors qu’elles conservent toutes une expression optimale en cellules canines. En l’absence de souches de Coronavirus cultivables en laboratoire contenant le gène ORF3, des cellules canines exprimant l’une des protéines gp3 ont été infectées par une souche CCoV-II. Dans ce modèle, les protéines gp3 ne modifient pas le cycle viral. Dans un contexte d’émergence de nouveaux Coronavirus, la compréhension des mécanismes moléculaires de changement d’hôte est cruciale et les Coronavirus félins et canins peuvent représenter un modèle d’étude utile.