Molekulare Quantifizierung der mCMV-Immunevasion

Die Kontrolle der murinen Cytomegalovirus (mCMV)-Infektion wird vom Organismus der Maus primär durch antivirale CD8 T-Zellen vermittelt. Diese erkennen auf MHC-Klasse-I-Molekülen präsentierte virale Peptide und lysieren die infizierte Zelle. Um der Immun¬kontrolle zu entkommen, entwickelte mCMV im L...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Lemmermann, Niels Arne Wilhelm
Beteiligte: Heeg, Klaus (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2009
Hygiene u. Med. Mikrobiologie mit Medizinaluntersuchungsamt
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Die Kontrolle der murinen Cytomegalovirus (mCMV)-Infektion wird vom Organismus der Maus primär durch antivirale CD8 T-Zellen vermittelt. Diese erkennen auf MHC-Klasse-I-Molekülen präsentierte virale Peptide und lysieren die infizierte Zelle. Um der Immun¬kontrolle zu entkommen, entwickelte mCMV im Laufe der Evolution der Virus-Wirtbezie¬hung Strategien der Immunevasion, die direkt die Expression der Peptid-MHC-Klasse-I Komplexe an der Zelloberfläche beeinflussen. Die hierfür verantwortlichen Early (E)-Glykoproteine m06/gp48 und m152/gp40 werden auf Grund ihres regulatorischen Einflusses auf die Antigenpräsentation als vRAPs (viral regulators of antigen presentation) bezeichnet. Die vRAPs interferieren mit dem Transport Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Moleküle und reduzieren in ihrer kooperativen Wirkung die Präsentation viraler Peptide an der Zelloberfläche, mit der Folge, dass die Erkennung infizierter Zellen inhibiert wird. Bisherige funktionelle Untersuchungen zeigten die qualitative Verringerung der MHC-Klasse-I-Expression auf der Zelloberfläche nach Expression der vRAPs und wiesen auf eine differentielle Wirkung der vRAPs auf die Gesamtpopulation der MHC-Klasse-I-Moleküle im Vergleich zu den Peptid-MHC-Klasse-I Komplexen hin. In der vorliegenden Arbeit sollte die Effizienz und Spezifität der von mCMV vermittelten CD8 T-Zell-Immunevasion näher untersucht werden. Hierfür war es notwendig ein Modell zu etablieren, das es ermöglichte, selektiv die Präsentation eines viral kodierten Peptids auf der Zelloberfläche zu quantifizieren. Ziel war es, zwischen der Gesamtheit an MHC-Klasse-I-Molekülen eines bestimmten Allels und denjenigen, die ein definiertes virales Peptid präsentieren, unterscheiden zu können. Um dieses zu gewährleisten, wurde in dieser Arbeit der monoklonale Antikörper T-AG25-DL1.16 eingesetzt, der selektiv den Präsentationskomplex aus dem MHC-Klasse-I-Molekül Kb und dem gut charakterisierten Modell-Peptid SIINFEKL (OVA257-264) aus dem Ovalbumin (OVA) nachweist. Um SIINFEKL im System der mCMV-Infektion nutzbar zu machen, wurden mittels BAC-Mutagenese die mCMV-Rekombinanten mCMV-vRAP-SIINFEKL und mCMV-ΔvRAP-SIINFEKL generiert. In diesen Viren wurde mittels „orthotopen Peptidaustauschs“ im E-Protein m164/gp36,5 das immundominante virale Peptid m164150-158 gegen SIINFEKL ausgetauscht. Wie gezeigt werden konnte wird SIINFEKL nach Infektion von Fibroblasten prozessiert und von den vRAPs wie ein mCMV-Peptid kontrolliert. Die Infektion von C57BL/6-Mäusen mit beiden Rekombinanten führt zum SIINFEKL-spezifischen CD8 T-Zell Priming in der Akut- und Memory-Phase der Infektion. In einer Analyse der CD8 T-Zell-Frequenzen ordnet sich SIINFEKL in einer intermediären Position des Spektrums der authentischen mCMV-Peptide ein. Die erfolgreiche Integration von SIINFEKL in das virale Immunom erlaubte zum ersten Mal die absolute Quantifizierung der Effektivität der viralen Immunevasion. Dabei ergab sich, dass die vRAPs die Präsentation von Kb-SIINFEKL um einen Faktor von > 100 reduzieren, während die Expression aller Kb-Moleküle an der Zelloberfläche nur um einen Faktor von ~4 reduziert wird. Dies belegt den starken Einfluss der vRAPs auf die Präsentation der endogen mit viralen Peptiden beladenen MHC-Klasse-I Moleküle im Vergleich zur Gesamtpopulation der Klasse-I-Moleküle an der Zelloberfläche. In weiteren Experimenten der Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine endogene Beladung der MHC-Klasse-I-Moleküle mit SIINFEKL im ER deutlich effizienter ist als ihre exogene Beladung mit synthetischem Peptid an der Zelloberfläche.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2009.0421