3D determination of membrane fusion active glycoproteins of enveloped viruses by Cryo-TEM and image processing

• Applicant: Privatdozent Dr. Christoph Böttcher
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2000 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5240436

Zur Freisetzung ihres Genoms müssen Hüllviren mit der Targetmembran der Wirtszelle fusionieren. Die Fusion wird durch eine Konformationsumwandlung der Ektodomäne viraler Glykoproteine in einen fusionaktiven Zustand ausgelöst. Die Kenntnis der 3DStruktur der vollständigen Ektodomäne in der fusionsaktiven Konformation ist Voraussetzung für die Aufklärung des Fusionsmechanismus. Mit Hilfe der Röntgenkristallographie konnte allerdings nur die 3D-Struktur von Fragmenten der Ektodomäne verschiedener viraler Proteine unter Fusionsbedingungen aufgeklärt werden. Das vorliegende Projekt klärt die 3D-Struktur der vollständigen Ektodomäne ausgewählter Proteine (HA [Influenza A.], HEF [Influenza C], F [Sendai-Virus]) im neutralen und fusionsaktiven Zustand mittels Kryo-Transmissionselektronenmikroskopie und bildverarbeitender Einzelpartikelanalyse auf. Eine Auflösung von besser als 10Å ist erreichbar und erlaubt die Identifizierung von Sekundärstrukturen. Das Projekt ermöglicht nicht nur einen wesentlichen Fortschritt beim Verständnis des Fusionsmechanismus, sondern es wird auch aufzeigen, ob bei unterschiedlichen viralen Fusionsproteinen tatsächlich für den Fusionsprozeß relevante strukturelle Motive konserviert sind.

• DFG Programme: Research Grants