Strukturelle und funktionelle Analyse der intermediate und late Transkriptionsmaschinerie von Pockenviren

• Antragsteller: Professor Dr. Utz Fischer
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530683853

Pockenviren exprimieren und replizieren ihre Genome ausschließlich im Zytoplasma ihrer Wirte. Folglich hat das Virus nur begrenzten Zugang zu zellulären Enzymen für Transkription, RNA-Reifung und DNA-Replikation, die größtenteils im Zellkern sequestriert sind. Die Vermehrung von Pockenviren hängt daher entscheidend von einer viruskodierten Genexpressions-Maschinerie ab, die aus einer makromolekularen RNA-Polymerase (vRNAP) sowie virusspezifischen Transkriptions- und mRNA-Reifungsfaktoren besteht. Die pockenvirale Transkription ist zeitlich in frühe, mittlere und späte Phasen getrennt und hängt von spezifischen Faktoren ab, die vRNAP zu den jeweiligen Promotorelementen dirigieren. Wir haben kürzlich eine Reinigungsstrategie für frühe vRNAP-Komplexe aus Vaccinia, dem prototypischen und genetisch manipulierbaren Pockenvirus, etabliert, die einen umfassenden strukturellen Blick auf die frühe Transkription ermöglichte. Diese Studien identifizierten die vRNAP als ein Pol II-ähnliches Enzym, das zusammen mit viralen Transkriptions- und mRNA-Reifungsfaktoren einen einzigartigen Modus der viralen frühen Genexpression ermöglicht. In diesem Förderantrag zielen wir darauf ab, ein biochemisches System zu etablieren, das die Rekonstitution von intermediären und späten vRNAP-Transkriptionskomplexen und deren funktionelle und strukturelle Charakterisierung ermöglicht. Von den Ergebnissen erwarten wir nicht nur einen allgemeinen Einblick in das pockenvirale Transkriptionssystem, sondern auch in seine Beziehung zu eukaryotischen Transkriptionssystemen und deren Co-Evolution.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Clemens Grimm