Das Glykoprotein des Lassavirus: Identifikation der Aktivierungsprotease(n) und ihre Bedeutung für die Virusreplikation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für das Lassavirus und andere Arenaviren wurde die in Säugerzelien vorkommende Subtilisin-Kexin-Isoenzym 1/ Site-1-Protease (SKI-1/S1P) als aktivierendes Enzym für das Glykoprotein entdeckt. Folgende Fortschritte der Erkenntnisse wurden in der letzten Bewilligungsperiode erzielt: (1) Die Bedeutung der proteolytischen Spaltung des arenaviralen Glykoproteins wurde für eine treibende Kraft beim Zusammenbau der Viren erkannt, insbesondere für den selektiven Einbau des gespaltenen Glykoproteins in die Virushülle. (2) Die proteolytische Spaltung und die N-Glykosylierung sind eng mit der Bildung der trimeren Form der Glykoprotein-Spikes verbunden. (3) Das gespaltene Glykoprotein interagiert mit dem Lassavirus-Protein Z; es interagiert nicht direkt mit dem Nukleoprotein bzw. dem Ribonukleokapsidkomplex. (4) Das gespaltene Glykoprotein ist die Hauptdeterminante für eine Assemblierung und Freisetzung von Lassaviren an der apikalen Membran von polaren Epithelzellen. (5) Lassaviren infizieren Epithelzellen von der baso-lateralen Seite und setzen Virusnachkommen an der apikalen Seite frei, was Bedeutung für die Virusausbreitung im Organismus und zwischen den Wirtsindividuen hat. (6) Die Assemblierung der Viren findet in Cholesterin-reichen Membranarealen statt, aber nicht in Cholesterin-Sphingomyelin-reichen Arealen (Rafts). (7) Das Cholesterin spielt für die Infektiosität der Lassaviren eine wichtige Rolle. (8) Eine multizyklische Replikation der Lassaviren in Zellkultur lässt sich durch Expression von o-Antitrypsinvarianten. die in ihrer reaktiven Stelle eine Spaltstellenhomologe Aminosäuresequenz (RRLL) besitzen, effektiv hemmen. Die Bedeutung der proteolytischen Aktivierung des Glykoproteins in Verbindung mit der Ausbildung von trimeren Spikes, deren Einbau in die Lassavirushülle. und die dominante Rolle des Glykoproteins bei Eintritt und Freisetzung von Lassaviren in Epithelzellen, sowie die Möglichkeit die Reifespaltung durch SK1-1/S1P des Glykoproteins effektiv zu hemmen haben zu einem besseren Verständnis des Infektionsablaufes der Lassaviren geführt. Darüber hinaus könnte die Hemmung der zellulären Aktivierungsprotease SKI-1/S1P dafür genutzt werden, um Infektionen von Arenaviren zu bekämpfen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2006. The role of myristoylation in the membrane association ofthe Lassa virus matrix protein Z. Virol J. 2006 Nov 5; 3(1):93
Strecker T, Maisa A, Daffis S, Eichler R, Lenz O, Garten W
- 2006. The role of single N-glycans in proteolytic processing and cell surface transport of the Lassa virus glycoprotein GP-C. Virol J.31;3:41
Eichler R, Lenz O, Garten W, Strecker T
- 2007. Role ofthe transmembrane domain of Marburg virus surface protein GP in assembly ofthe viral envelope. J Virol. 81(8):3942-8
Mittler E, Kolesnikova L, Strecker T, Garten W, Becker S.
- 2009. Inhibition of Lassa Virus Glycoprotein Cleavage and Mutticycle Replication by Site 1 Protease-Adapted alpha(1)-Antitrypsin Variants. PLoS Negl Trop Dis. Jun 2;3(6):e446
Maisa A, Ströher U, Klenk HD, Garten W, Strecker T
- 2010. Characterization of Lassa virus glycoprotein oligomerization and influence of cholesterol on virus replication. J Virol. 2010 Jan;84(2):983-92. Epub 2009 Nov 4
Schlie K, Maisa A, Lennartz F, Ströher U, Garten W, Strecker T.
- 2010. Viral protein determinants of Lassa virus entry and release from polarized epithelial cells. J Virol. 2010 Apr;84(7):3178-88. Epub 2010 Jan 13
Schlie K, Maisa A, Freiberg F, Groseth A, Strecker T, Garten W
