Etablierung eines infektiösen Minigenomsystems für Marburg Virus basierend auf Virus-ähnlichen Partikeln

Marburg Virus gehört taxonomisch mit dem Ebola Virus zur Familie der Filoviridae. Diese Erreger verursachen eine fieberhafte hämorrhagische Erkrankung bei Menschen und nichtmenschlichen Primaten, die mit hohen Letalitätsraten einhergeht. Arbeiten mit diesen Viren lassen sich nur unter der höchsten S...

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Main Author: Wenigenrath, Jörg
Contributors: Lingelbach, Klaus (Prof.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2009
Hygiene u. Med. Mikrobiologie mit Medizinaluntersuchungsamt
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Marburg Virus gehört taxonomisch mit dem Ebola Virus zur Familie der Filoviridae. Diese Erreger verursachen eine fieberhafte hämorrhagische Erkrankung bei Menschen und nichtmenschlichen Primaten, die mit hohen Letalitätsraten einhergeht. Arbeiten mit diesen Viren lassen sich nur unter der höchsten Sicherheitsstufe BSL-4 durchführen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Modellsystem für Marburg Viren etabliert um Fragen zur Transkription, Virusmorphogenese, Virusausschleusung und Infektiösität unter Standardlaborbedingungen beantworten zu können. Hierzu wurden Expressionsplasmide, die für alle viralen Proteine kodieren, in Zellen transfiziert. Zusätzlich wurde ein sogenanntes Minigenom verwendet, welches sich aus viralen nichttranskribierten Sequenzen der Genomenden und einem Luziferase-Reportergen zusammensetzt. Die in der Zelle synthetisierten viralen Nukleokapsidproteine verpacken das Minigenom in Nukleokapside. Die Nukleokapside werden an der Plasmamembran umhüllt und mit Hilfe des Matrixproteins VP40 aus den transfizierten Zellen als infektiöse Virus-ähnliche Partikel (iVLP) ausgeschleust. Aus dem Überstand wurden die iVLPs aufgereinigt und zur Infektion von Zielzellen verwendet. Eine erfolgreiche Infektion konnte durch das verwendete Reportergen schnell, sensitiv und standardisierbar nachgewiesen werden. Durch Titrationsanalysen, bei denen die transfizierte Menge eines Expressionsplasmids, bei konstanter Menge der anderen, erhöht wurde, konnte untersucht werden, wie das virale System auf Veränderungen der intrazellulären Konzentration einzelner viraler Proteine reagiert. Dies erlaubt eine nähere Charakterisierung der Funktion dieser Proteine bei der Transkription/ Replikation, Ausschleusung und Infektion. Bei dem Matrixprotein VP40 im speziellen legten die Ergebnisse eine regulatorische Funktion für die virale Transkription, Replikation und Virusausschleusung nahe. Das etablierte iVLP-System kann zukünftig Verwendung in Testsystemen finden um Analysen mit nativen Viren zu umgehen. Dies zeigten erste Anwendungen in deren Verlauf die iVLP-Infektion durch ein neutralisierendes Serum und antivirale Substanzen dosisabhängig inhibiert wurde. Außerdem konnte gezeigt werden, dass ein Peptid aus menschlichem Samen dosisabhängig die Infektiösität der iVLPs steigert. Während dieser Versuche wurde auch deutlich, dass sich das iVLP-System als Hochdurchsatzsystem eignet.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2009.0087