Oberflächenglykoproteine zweier Fledermaus-Paramyxoviren: Funktionelle Charakterisierung und Rolle beim Wirtswechsel

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Herrler
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256633021

Fledermäuse sind in den letzten Jahren zunehmend als Reservoir für Viren erkannt worden. Ausgehend von diesem Wirt ist es einer Vielzahl von Viren gelungen, die Speziesbarriere zu überwinden und Tiere oder den Menschen zu infizieren. Das führte zum Teil zu gravierenden Ausbrüchen mit tödlichem Ausgang. Beispiele dafür sind die Coronaviren, die für das schwere akute respiratorische Syndrom (SARS) und für das Middle East respiratory syndrome (MERS) verantwortlich sind, oder das Nipah-Virus aus der Familie der Paramyxoviren, Genus Henipavirus. Während der Nachweis von genomischem Material in Fledermäusen sehr erfolgreich war, ist es sehr schwierig, infektöse Viren aus Fledermäusen zu isolieren. So ist bislang noch keine einzige erfolgreiche Isolierung eines infektiösen Coronavirus aus Fledermäusen berichtet worden. Hier scheint der limitierende Faktor bei der Interaktion der Viren mit den Rezeptoren auf der Zelloberfläche zu liegen. Bei den Paramyxoviren gibt es einige erfolgreiche Virusisolierungen, wenngleich auch hier die Gesamtzahl eher gering ist. Dadurch ist es schwierig, das zoonotische Potential und die damit verbundenen Gefahren für Mensch und Tier abzuschätzen. Gerade bei den Paramyxoviren gibt es zwei interessante Befunde, die es uns ermöglichen, den Tropismus von Fledermausviren näher zu analysieren und damit zu einem besseren Verständnis dieser Infektionserreger zu kommen.Mit dem Nipah-Virus verwandte Vertreter der Gattung Henipavirus wurden bislang nur in Südostasien aus Fledermäusen isoliert. Genomisches Material von Henipaviren wurde aber auch in Afrika nachgewiesen. Uns ist es erstmals gelungen, bei den Oberflächen-Glykoproteinen (G und F) eines afrikanischen Henipavirus eine biologische Aktivität, nämlich die Synzytienbildung, d.h. die Bildung von Riesenzellen, nachzuweisen. Diese Glykoproteine sind also hinsichtlich Rezeptorbindung und Fusionsaktivität funktionell. In dem beantragten Projekt werden diese beiden Aktivitäten sowie die Fähigkeit, eine Infektion einzuleiten, näher untersucht. Damit sollen die Grundlagen gelegt werden für die erfolgreiche Isolierung eines afrikanischen Henipavirus.Der genomische Nachweis von Paramyxoviren in Fledermäusen führte auch zur Entdeckung eines Virus, das eine hohe Verwandtschaft mit dem Mumpsvirus aufweist. Auch bei diesem mumps-ähnlichen Virus ist es uns gelungen, mit den Oberflächenproteinen (HN und F) Synzytienbildung zu induzieren. Analog zu dem oben erwähnten afrikanischen Henipavirus werden auch bei dem mumps-ähnlichen Virus die biologischen Aktivitäten der beiden Glykoproteine eingehend untersucht. In diesem Fall wird dadurch die Grundlage gelegt, um ausgehend vom Mumps-Virus durch Mutationsanalyse zu untersuchen, welche Aminosäure-Austausche mit dem Verlust der Humanpathogenität und dem Erwerb der Eigenschaften des Fledermaus-Mumpsvirus verbunden sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen