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Projekt
Strukturelle Dynamik bei gerichteter Interaktion von Viren und Glykanen
Antragstellerin
Professorin Dr. Charlotte Uetrecht
Fachliche Zuordnung
Virologie
Förderung
Förderung von 2016 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269564371
Native Massenspektrometrie (MS) ist hervorragend geeignet um verschiedene virale Assemblierungsstadien zu unterscheiden und die Virusstabilität zu überwachen. Ferner können Bindungsaffinitäten zwischen viralen Strukturen und Glykanen mit MS bestimmt werden. Strukturelle Veränderungen, die durch diese Ligandbindung ausgelöst werden, lassen sich mittels Wasserstoff-/Deuteriumaustausch- (HDX) MS analysieren. Unsere Hypothese lautet, dass Glykane als multivalente Anlagerungsfaktoren konformationelle Übergänge in Viren auslösen. Diese Änderungen können die zelluläre Aufnahme vorbereiten, neue Bindungsstellen für sekundäre Rezeptoren eröffnen oder die Stabilität modifizieren um intrazelluläres Entmanteln zu fördern. Jüngste Erkenntnisse weisen darauf hin, dass die Glykanbindung an Noroviren ein komplexer Prozess ist, der eine Öffnung der Bindestelle umfasst, welche zu weiteren strukturellen Änderungen entlang des Kapsiproteins führt. Da humane Noroviren detailliert mit MS untersucht wurden, nutzen wir dieses System um Bindungsaffinitäts- und Stabilitätsassays mit nativer MS aufzusetzen. Diese Protokolle werden dann auf murine Noroviren (MNV) angewandt. Hier können auch infektiöse Partikel betrachtet werden (Peters und Taube Labore). Wir werden ebenfalls den Einfluss multivalenter Glykanimitate untersuchen (Hartmann Labor) und uns an Ligandenscreens beteiligen. Mit humanen Noroviren wird HDX MS etabliert. Die Daten aus der nativen MS dienen als Basis für die HDX MS Analyse und liefern die vielversprechendsten Glykane und Konzentrationen zur Messung von Strukturänderungen. Beide Methoden werden unter verschiedenen Bedingungen ausgeführt um zu vergleichen, wie der Assemblierungsgrad und die Genomeinbettung der Partikel die Bindung und strukturelle Übergänge beeinflussen. Unsere Methoden werden auch auf die Bindung von Sialylsäuren und Heparansulfaten an Merkelzellpolyomavirus (MCPyV, Blaum) und humanen Papillomavirus Typ 16 (HPV16, Schelhaas) angewandt. HPV16 durchläuft bekanntermaßen nach Glykanbindung strukturelle Übergänge. Glykan induzierte Strukturänderungen in MCPyV sind bisher unbekannt, erscheinen für die Heparansulfatbindung in Analogie zu HPV16 jedoch möglich. In allen Fällen werden wir detaillierte strukturelle Informationen zur Dynamik von Viren bei der Glykanbindung bereitstellen, welche das Design von Inhibitoren und diagnostischen Verfahren leiten kann.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
