Bunyaviren: Später Eintritt und Autophagie

• Antragsteller: Dr. Pierre-Yves Lozach, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Virologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 361190725

Bunyaviridae ist die größte Familie unter den RNA Viren. Vertreter verursachen schwere Krankheiten in Haustieren und Menschen wie z.B. tödliche Hepatitis, Enzephalitis und hämorrhagisches Fieber. Mit steigender Zahl an Krankheitsausbrüchen sind Bunyaviren von der Weltgesundheitsorganisation als aufkommende Erreger aufgelistet.Um eine Bunyavireninfektion zu verhindern werden Methoden benötigt, die die frühe Interaktion zwischen Virus und Wirtszelle, bevor das virale Genom in das Cytosol freigesetzt wird, verhindern. Unsere Arbeitsgruppe hat festgestellt, dass Bunyaviren spät-eintretende Viren sind, eine große Gruppe von Viren, die zum Eintritt in das Cytosol vom Reifen später Endosomen abhängen. Wir haben siRNAs gegen das gesamte humane Genom auf ihre Fähigkeit, Zelleintritt und Infektion durch Uukuniemiviren (UUKV), ein Modelbunyavirus, zu verhindern, getestet. Diese Untersuchung ergab, dass das v-SNARE Membranfusionsprotein VAMP3 entscheidend für den späten Eintritt des Virus ist. VAMP3 wird vermutet die Fusion von Autophagosom und Endosom zu begünstigen.Zum Bunyavireneintritt bleiben viele offene Fragen und konzeptionelle Unsicherheiten. Während Uukuniemi mit Sicherheit ein spät-eintretendes Virus ist, benötigt es zum Eintritt kein Rab7, eine kleine GTPase, die entscheidend für das Reifen von klassischen späten Endosomen ist. Unsere Untersuchung identifizierte sechs Rab Proteine mit einer potentiellen Funktion in UUKV-Infektion. Obwohl VAMP3 den autophagosomalen Abbauprozess fördert, ist die Rolle von Autophagie während Zelleintritt und Infektion durch UUKV nicht erforscht. Einige unserer Treffer des Screeningprozesses sind in die Autophagosomenreifung involviert und 30 min nach Internalisierung sind UUKV Partikel in Autophagosomen zu sehen.Mit diesem Projektantrag möchten wir den zellulären Mechanismus für Eintritt und intrazellulären Transport von Bunyaviren aufklären. Unsere zentrale Hypothese ist, dass UUKV nicht den klassischen Eintrittsmechanismus durch die späten Endosomen verwendet. Um diese Arbeitshypothese zu testen werden wir die Dynamik von kleinen Rab GTPasen während dem Eintritt von UUKV analysieren. Zudem werden wir die Verbindung zwischen Autophagie und Eintritt von UUKV aufklären. Dazu werden wir zuverlässige präzise fluoreszenz-basierte Tests verwenden, die in unserer Gruppe zur Untersuchung von Bunyavireninfektion entwickelt wurden, und diese mit einer großen Auswahl an Substanzen der endozytotischen und autophagischen Route kombinieren.Insgesamt erwarten wir, eine detaillierte Übersicht über Rab Proteine und autophagieverwandte Faktoren zu bekommen, die in den späten Eintritt von UUKV involviert sind. Die Ergebnisse können wertvolle Hinweise für die schwierig zu untersuchenden grundlegenden zellulären Mechanismen der endolysosomalen und autophagischen Route enthalten. Insgesamt werden unsere Ergebnisse eine Grundlage zur Entwicklung spezifischer Behandlungsmethoden gegen diese aufkommenden pathogenen Viren bieten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen