Celery latent virus - ein außergewöhnliches neues Mitglied der Potyviridae - Weiterführende Analyse von Genomexpression und Proteinfunktionen

• Antragstellerin: Dr. Hanna Rose
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 460522487

Celery latent virus (CeLV) ist ein einzigartiges Mitglied der Familie Potyviridae und bisher einzige Spezies im Genus Celavirus. Es verfügt über genomische Elemente, wie zum Beispiel ein Signalpeptid, das unseres Wissens in dieser Familie noch nicht nachgewiesen wurde. Des Weiteren wird ein zusätzlicher offener Leserahmen (ORF) im 3‘-Bereich des Genoms vorhergesagt. Darüber hinaus gibt es wenig Hinweise auf die Funktionen von Genen und Proteinen im N-terminalen Teil des Polyproteins. Daher ist ein wichtiges Ziel dieses Forschungsprojekts die Identifizierung und Charakterisierung der N-terminal lokalisierten Proteine im CeLV-Polyprotein, insbesondere von Proteinen mit einer Proteasefunktion. Zu diesem Zweck sollen Teilklone des CeLV Volllängenklons hergestellt werden, die unterschiedliche Teile des Genoms/Polyproteins enthalten und in einem zellfreien Expressionssystem exprimiert werden. Um die genauen Spaltstellen potentieller Proteasen zu bestimmen, sollen die exprimierten Proteine einzeln mit Hilfe von tryptischem Verdau und anschließender Massenspektrometrie sequenziert werden.Ein anderer Fokus dieses Vorhabens sieht die weiterführende Charakterisierung des Signalpeptids und seine Funktion im Infektionsprozess vor. Hierbei soll untersucht werden, ob das Signalpeptid für eine Infektion verschiedener Testpflanzen essentiell ist und ob es durch artfremde Peptide mit gleicher Funktion ersetzt werden kann. Als weiterer Aspekt gilt es herauszufinden, ob CeLV noch andere potentielle Startcodons, die als alternative Translationsstarts dienen könnten, tatsächlich nutzt und dadurch Proteine mit unterschiedlichen N-termini produzieren würde. Darüber hinaus soll die Existenz des vorhergesagten PIPO durch Konstruktion von Knock-Out Mutanten nachgewiesen werden. In Abhängigkeit von den Ergebnissen der in vitro-Translation des N-Terminus sollen einzelne Proteine im lokalen Silencing-Assay getestet werden, um den Silencing-Suppressor zu identifizieren. Durch Knock-out-Mutanten des im 3'-terminalen Bereich des Genoms vorhergesagten ORFs, soll eine eventuelle Beteiligung am Infektionsverlauf geklärt werden. Es wird erwartet, dass mit den Arbeiten über dieses neue und ungewöhnliche Virus eventuell neue Strategien zur Genomexpression und Polyproteintranslation bzw. -Prozessierung in den Potyviridae aufgedeckt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen