Rolle nukleärer Interaktionen von paramyxoviralen Matrix Proteinen: Zelluläres ANP32B in Wirtszellmanipulation und Virusreplikation

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Finke
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280662076

Kürzlich haben wir das Acidic leucin-rich nuclear phosphoprotein 32 family member B (ANB32B) als nukleäre Zielstruktur für Hendra- und Nipahvirus Matrixprotein (M) identifiziert. Zusätzlich zeigen vorläufige Daten, dass auch ein anderer Vertreter der Paramyxovirusfamilie in der Lage ist über M mit ANP32B zu interagieren. Wir schließen daraus, dass die Bindung von ANP32B Teil eines konservierten Mechanismus ist, zumindest innerhalb der Unterfamilie Paramyxovirinae. Die Identifizierung der detaillierten Funktion dieser Interaktion in Virusreplikation und Wirtszellmanipulation kann zur Identifizierung von bisher unbekannten Mechanismen der Replikation und Pathogenese führen. Um die Rolle der ANP32B Bindung aufzuklären, erforschen wir hier (i) welche viralen M Proteine mit der nukleären Zielstruktur interagieren, (ii) welche Sequenzen in den M Proteinen für die spezifische Interaktion benötigt werden, (iii) wie ANP32B die Virusreplikation beeinflusst und (iv) ob zelluläre Funktionen von ANP32B im nicht-konventionellen Kernexport, in der Genregulation und in der Apoptoseinhibition durch die Interaktion mit M Proteinen moduliert werden. Wirtszellmanipulatorische Aktivitäten können eine substanzielle Rolle bei der Virusreplikation im infizierten Wirt spielen und somit von großer Bedeutung für das Verständnis von Virulenz und Pathogenese von Viren sein. Im Projekt werden etablierte Methoden für die Proteininteraktion mit der Mutagenese von M Proteinen und der Generierung von rekombinanten, ANP32B nicht bindenden Virusmutanten kombiniert. Einflüsse auf ANP32B Funktionen werden mit Hilfe von spezifischen Assays für nukleären Export, Genregulation und Apoptose in Anwesenheit von Plasmid expremierten M Proteinen und in infizierten Zellen ermittelt. Die in vitro Identifizierung von spezifischen M / ANP32B abhängigen molekularen Mechanismen und die Entwicklung von bindungsdefekten Virusmutanten bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Rolle von ANP32B in Kontext von Krankheitsentwicklung und Immunmodulation zu untersuchen. Während das Arbeitsprogramm für die hier beantragten drei Jahre auf die in vitro Charakterisierung der molekularen Mechanismen fokussiert ist, werden in weiterführenden Arbeiten entwickelte Virusmutanten und die Kenntnisse über betroffene Mechanismen genutzt, um die Rolle des zellulären Interakteurs für die in vivo Replikation und Pathogenese von Henipa- und anderen Paramyxoviren zu untersuchen. Das Projekt ist auf eine Virus-Wirt Schnittstelle fokussiert, die substantiell zur Replikation und Wirtsmanipulation beitragen könnte. Deshalb wird die vorgeschlagene Arbeit nicht nur zum besseren molekularen Verständnis der Virusreplikation beitragen sondern führt möglicherweise zu neuen molekularen Zielstrukturen für die Inhibition von Virusreplikation und Krankheitsentwicklung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen