Identifizierung und Charakterisierung der Interaktion von Marburg-Virus VP30 mit den zellulären Proteinen PIAS1, PIAS2 und SETDB1

Marburg-Virus (MARV) und Ebola-Virus (EBOV), Mitglieder der Virusfamilie der Filoviridae, lösen schwere, oft tödlich verlaufende Erkrankungen im Menschen und nicht-menschlichen Primaten aus. Der EBOV Ausbruch in Westafrika von 2014-2016 mit mehr als 28.000 Fällen und 11.000 Toten hat gezeigt, wie wi...

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Main Author: Klüver, Michael
Contributors: Becker, Stephan (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2018
Medizin
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Marburg-Virus (MARV) und Ebola-Virus (EBOV), Mitglieder der Virusfamilie der Filoviridae, lösen schwere, oft tödlich verlaufende Erkrankungen im Menschen und nicht-menschlichen Primaten aus. Der EBOV Ausbruch in Westafrika von 2014-2016 mit mehr als 28.000 Fällen und 11.000 Toten hat gezeigt, wie wichtig detailliertes Wissen über die Infektionsverläufe ist, um neue Impfstoffe und antivirale Medikamente entwickeln zu können. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden neue zelluläre Interaktionspartner des MARV VP30 identifiziert, die im Replikationszyklus des Virus eine wichtige Rolle spielen. Unter Verwendung von Hefe-Zwei-Hybrid-Assays konnten fünf neue Interaktionspartner des Marburg-Virus Proteins VP30 identifiziert werden, bei denen es sich um die Proteine PIAS1, PIAS2, SETDB1, RBBP6 und HECDT1 handelt. PIAS1, PIAS2 und SETDB1 wurden ausgewählt, kloniert und weiter charakterisiert. Die Interaktion von PIAS1 und PIAS2 mit MARV VP30 wurde in humanen Zellen mit Hilfe von Ko-Immunpräzipitationen bestätigt. Außerdem konnte gezeigt werden, dass beide Proteine auch mit EBOV VP30 interagieren. Die Interaktion von MARV VP30 und SETDB1 wurde in Huh7-Zellen bestätigt. Für die Interaktion von MARV VP30 und PIAS2β wurde gezeigt, dass der N-Terminus hierfür verantwortlich ist, wobei die Homooligomerisierungsdomäne keine Rolle spielt. Da sowohl MARV als auch EBOV VP30 mit PIAS2β interagieren, ist zu vermuten, dass ein konservierter Bereich beider Proteine die Interaktion vermittelt. Kolokalisationsstudien mittels Immunfluoreszenz bestätigen die Ergebnisse und legen eine Interaktion von MARV VP30 und PIAS2β im Zellkern nahe. Bei den PIAS-Proteinen handelt es sich um Inhibitoren des JAK-STAT-Signalkaskade, die als E3-Sumo-Ligase wirken und eine Reihe von Transkriptionsfaktoren regulieren können. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass PIAS1 und PIAS2 in der Lage sind die Aktivierung von IFIT2 zu verhindern, bei dem es sich um ein wichtiges Interferon-stimuliertes antivirales Protein handelt, das auch in Filovirusinfektionen inhibiert ist. Außerdem wurde gezeigt, dass PIAS1 und PIAS2 in der Lage sind die Transkription und Replikation in Marburg-Virus-spezifischen Minigenom-Assays zu steigern. Im Gegensatz dazu war die Transkription und Replikation in Abwesenheit von PIAS2 in Minigenom-Assays und während der Infektion von PIAS2-KO-Zellen verringert. Dies deutet darauf hin, dass PIAS1 und PIAS2 einen fördernden Einfluss auf eine MARV-Infektion ausüben könnten. Weitere Analysen müssen zeigen, ob möglicherweise ein Proteinkomplex aus Teilen der gefundenen Interaktionspartner eine Rolle spielt, da Interaktionen der gefundenen Proteine untereinander dies nahelegen. Die in der vorliegenden Arbeit identifizierten und charakterisierten Interaktionspartner von VP30 sind relevant für MARV und EBOV und für die virale Transkription bedeutsam. Die weitere Erforschung des genauen Wirkmechanismus ist von zentraler Bedeutung.
Physical Description:144 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/z2018.0361