Analyse der neu entdeckten Kontrolle der HSV-1 Replikation durch die PP2A B-Typ Untereinheit PR130

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Henke; Professor Dr. Oliver Holger Krämer
• Fachliche Zuordnung: Toxikologie, Laboratoriumsmedizin ; Virologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502534123

Viele Chemotherapeutika induzieren DNA-Replikationsstress und führen so zur Aktivierung von Checkpoint-Kinasen. Diese steuern den Zellzyklus und die genomische Integrität. Der Antragsteller Krämer konnte zeigen, dass die Phosphatase-2A (PP2A) B-Untereinheit PR130/PPP2R3A die Aktivierung von Checkpoint-Kinasen und somit das Schicksal gestresster Zellen kontrolliert. DNA-Replikationsstress, DNA-Schäden und eine Aktivierung von Checkpoint-Kinasen sind auch Konsequenzen viraler Infektionen. Da unbekannt ist, ob der PP2A-PR130 Komplex die virus-induzierte Checkpoint-Kinase-Aktivierung und die virale Replikation beeinflusst, haben wir (Antragsteller Krämer und Henke) ein Forschungsvorhaben entwickelt und erfolgreich bearbeitet. Prof. Henke forscht seit über 20 Jahren an der Charakterisierung von Virus-Wirtszell-Interaktionen. Auf dieser Grundlage basiert seit vielen Jahren unsere Kooperation. Wir haben wissenschaftliches Neuland zu PR130 betreten. Das Herpes-simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) repliziert sein DNA-Genom im Zellkern. Unsere Daten zeigen erstmals, dass PR130 die Replikation von HSV-1 unterdrückt und dass PR130 in diesem Kontext die Phosphorylierung und Stabilität von Checkpoint-Kinasen reguliert. Wir wollen klären, inwiefern PR130 und dessen Effekte auf Checkpoint-Kinasen durch HSV-1 verursachte Veränderungen des Zellzyklus und DNA-Reparaturmechanismen modulieren. Hierfür wollen wir für das Infektionsgeschehen relevante Zellsysteme und die CRISPR-Cas9 Methode einsetzen. Zusätzlich sehen wir, dass eine Infektion mit HSV-1 die Expression von PR130 reduziert. Wir wollen untersuchen, ob dies ein neues, die Virusreplikation begünstigendes Programm ist. Mittels Proteomik-Analysen möchten wir zusätzlich ermitteln, welche zellulären und viralen Proteine durch den PP2A-PR130-Komplex dephosphoryliert und in ihrer Stabilität kontrolliert werden und wie diese Prozesse die Virusvermehrung bestimmen. Außerdem wollen wir untersuchen, wie klinisch anwendbare moderne Checkpoint-Kinase-Inhibitoren die Virusreplikation abhängig von PR130 beeinflussen. Aufgrund von weiteren, gleichfalls noch unveröffentlichten Daten, wollen wir zusätzlich einen Einfluss der PP2A B-Untereinheit B56β auf die Replikation von HSV-1 analysieren. Bislang existieren keine Publikationen dazu, ob PR130 und B56β die Replikation und Verbreitung von HSV-1 beeinflussen. Daher werden unsere Analysen die bestehende Datenlage signifikant erweitern. Die klinische Relevanz des geplanten Forschungsvorhabens ergibt sich aus der Tatsache, dass HSV-1 weltweit verbreitet ist. Die WHO schätzt, dass 2016 etwa 3,7 Milliarden Menschen unter 50 Jahren an einer HSV-1 Infektion litten, wobei eine globale Prävalenz von 66,6% besteht und eine zunehmende Resistenzentwicklung gegen angewendete anti-virale Medikamente zu beobachten ist. Daher hat unser geplantes Projekt auf der Basis einer wirtszell-orientierten Therapie einen potenziell hohen sozioökonomischen und gesellschaftspolitischen Wert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen