S-Acylierung des Hämagglutinins des Influenzavirus mit unterschiedlichen Fettsäuren - strukturelle Vorraussetzungen und funktionelle Konsequenzen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Michael Veit
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 125542159

Das Hämagglutinin (HA) der Influenzaviren ist an drei Cysteinen acyliert, die in seiner Transmembranregion (TMR) bzw. in seiner cytoplasmatischen Domäne (CD) lokalisiert sind. Die Acylierung des HAs ist essentiell für die Virusvermehrung, wobei sie den Zelleintritt der Viren durch Membranfusion ermöglicht und/oder die Freisetzung von Viruspartikeln aus infizierten Zellen unterstützt. In einer vorhergehenden Zusammenarbeit zwischen Berlin (Veit) und Moskau (Kordyukova) haben wir Massenspektrometrie und MS/MS Sequenzierung benutzt, um die Fettsäuren gebunden an die einzelnen Cysteine des HAs zu identifizieren. Überraschenderweise enthält das Cystein in der TMR fast ausschließlich Stearinsäure, wohingegen die beiden Cysteine in der CD mit Palmitinsäure modifiziert sind.Mit diesem gemeinsamen Projektantrag wollen wir nun die strukturellen Voraussetzungen für die Acylierung des HAs mit unterschiedlichen Fettsäuren identifizieren und ihre Bedeutung für seine Funktion untersuchen. Prof. Efremov, ein Spezialist für Computermodellierung (“molecular dynamics” und “Monte Carlo“ Simulationen), wird dem Projekt beitreten, um die Konformation der TMR und der CD des HAs (und von anderen viralen Acylproteinen) zu bestimmen. Damit sollen molekulare Signale in der Nähe von palmitoylierten bzw. stearoylierten Cysteinen vorhergesagt werden, die dann mittels Mutagenese, Expression und Fettsäureanalyse des HAs überprüft werden. Schließlich wollen wir drei schon vorhandene, rekombinante Influenzaviren benutzen, bei denen jeweils eines der Cysteine im HA deletiert ist und die deshalb große Unterschiede in ihrem Gehalt an HA-gebundenen Fettsäuren aufweisen, um den Einfluß der S-Acylierung auf die Bindung des HAs an das Matrixprotein M1 zu untersuchen, welche eine Voraussetzung für die Freisetzung von infektiösen Viruspartikeln darstellt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Beteiligte Personen: Professor Roman G. Efremov; Larisa V. Kordyukova, Ph.D.