Untersuchungen zur Morphogenese von Papillomviren: Die Rolle des minoren Kapsidproteins L2
Final Report Abstract
Humane Papillomviren (HPV) stellen eine große Gruppe unbehüllter DNA-Viren dar. Basierend auf ihrer Genomsequenz wurden bislang über 100 verschiedene HPV-Typen identifiziert. Sie infizieren Epithelien der Haut und Schleimhäute und können in den infizierten Zellen ein unkontrolliertes tumorartiges Wachstum hervorrufen, das zur Bildung von Haut- und Genitalwarzen führt. Persistente Infektionen mit einem sogenannten Hochrisikotyp (z.B. HPV16, 18, 31, 45) können die Bildung maligner genitaler Tumoren hervorrufen. HPV16 ist der häufigste Hochrisikotyp und ist verantwortlich für etwa 50% aller Zervixkarzinome. Um Präventions- und Therapiestrategien entwickeln zu können, ist es wichtig, den viralen Infektionszyklus zu verstehen. Das HPV-Kapsid besteht aus zwei Kapsidproteinen, dem Hauptkapsidprotein L1 und dem minoren L2-Protein. Während L1 wesentlich für die Kapsidstruktur und den Schutz des Genoms verantwortlich ist, besitzt L2 vielfältige Funktionen während der Invasion und Morphogenese der Viren. Es spielt eine wichtige Rolle beim spezifischen Eintritt in die Wirtszelle, vermittelt den Austritt des Genoms aus den Endosomen, bewirkt den Transport des Genoms entlang des Zytoskeletts, spielt eine wichtige Funktion bei der Etablierung von Transkription und Replikation im Nukleus und ist bei der Neubildung und Stabilisierung von Nachkommenviren beteiligt. Um diese vielfältigen Funktionen ausüben zu können, ist die Interaktion von L2 mit Wirtszellproteinen essentiell. Ziel dieses Vorhabens war die Identifizierung neuer L2-Interaktionspartner sowie die Aufklärung der Bedeutung der beobachteten Wechselwirkung. Wir konnten nachweisen, dass L2 an den Dyneinkomplex der Wirtszelle bindet und damit den Transport eines L2/DNA-Komplexes entlang der Mikrotubuli zum Zellkern bewirkt. Für die Interaktion wird ein C-terminaler Bereich von L2 benötigt. In weiterführenden Analysen konnten wir klären, dass L2 mit der leichten Kette DYNLT1 im Dyneinkomplex interagiert. Mittels Hefe-Zwei-Hybrid-Analyse haben wir neben DYNLT1 das Aktin-Regulatorprotein Gelsolin, den Transkriptionsrepressor Tbx2 und die Centrosomenkomponente Cep68 als L2- Interaktionsproteine der Wirtszelle identifiziert. Damit wurde die Grundlage gelegt, essentielle Schritte im Infektionszyklus humaner Papillomviren besser zu verstehen.
Publications
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2006. Identification of a Dynein Interacting Domain in the Papillomavirus Minor Capsid Protein L2. J Virol 80(13): 6691-6696
Florin L, Becker KA, Lambert C, Nowak T, Sapp C, Strand D, Streeck RE, Sapp M
