Regulierung des latent-lytischen Schalters des Varicella-Zoster-Virus

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Depledge
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538763660

VZV ist ein neurotropes, humanes Alphaherpesvirus, das eine lebenslange Latenz in sensorischen Neuronen etabliert, aus der es später reaktiviert werden kann, mit möglicherweise schweren Komplikationen. Die genauen Mechanismen, die die Reaktivierung steuern, sind jedoch noch unklar. Die VZV-Latenz ist durch die alleinige Expression des VZV-Latenz-assoziierten Transkripts (VLT) gekennzeichnet, das aus fünf Exons besteht. Insbesondere während der Reaktivierung und bei produktiven Infektionen wird jedoch die 3‘-Endprozessierung von VLT gestört und führt stattdessen zur Expression eines Fusionstranskriptes, das aus VLT und dem angrenzenden ORF63 (VLT63 genannt) besteht. Wir haben zuvor gezeigt, dass VLT63 in Gegenwart von Reaktivierungssignalen? und der Transduktion von latent mit VZV infizierten sensorischen Neuronen mit VLT63 induziert wird und ausreicht, um eine vollständige virale Genexpression zu induzieren. Das Hauptziel dieses Antrags ist daher die Dechiffrierung des Mechanismus, der die VLT 3‘-Endprozessierung während der Latenz und Reaktivierung reguliert. Wir haben zuvor beobachtet, dass eine U1-snRNP-Bindungsstelle und ein Polyadenylierungssignal am 3'-Ende des VLT-Exon 5 kolokalisieren. Frühere Studien haben gezeigt, dass die U1-snRNP-Bindung in der Nähe von Spaltungs- und Polyadenylierungssignalen (CPA) ausreicht, um 3'-Ende zu stören. Wir werden daher die Hypothese testen, dass U1 snRNP ein Schlüsselregulator der VZV-Latenz und -Reaktivierung ist. Unsere Hauptziele sind (i) die Charakterisierung der Transkriptions- und Translationskomplexität des VLT63-Locus in verschiedenen zellulären Umgebungen, (ii) die mechanistische Analyse der Rolle von U1snRNP bei der Regulierung der VLT/VLT63-Isoformenhäufigkeit und (iii) die Charakterisierung des latenten/lytischen VZV-Schalters in sensorischen Neuronen. Dies wird durch eine Kombination aus klassischer Molekularbiologie, fortschrittlichen Sequenzierungsmethoden (z. B. Nanoporensequenzierung) und Bioinformatik erreicht. Angesichts der Herausforderungen bei der Arbeit mit VZV, einem stark zellassoziierten Virus, für das es kein brauchbares Tiermodell gibt, werden wir unsere Studien mit Hilfe mehrerer langjähriger Mitarbeiter und Kooperationspartnern mit komplementärem Fachwissen in den Bereichen VZV-Mutagenese und neuronale Latenzmodelle durchführen. Zusammenfassend wird sich diese Studie definitiv mit (i) der Bedeutung der VLT/VLT63-Transkriptdiversität sowohl bei produktiven als auch bei latenten/reaktivierenden Infektionen befassen und die zugrunde liegenden Faktoren aufdecken, die diese Diversität ermöglichen, (ii) die mechanistische Rolle von U1snRNP bei der Regulierung von PCPA im gesamten VZV-Genom und insbesondere des VLT63-Locus und (iii) die Notwendigkeit von VLT und VLT63 für die Etablierung, Aufrechterhaltung und Reaktivierung der Viruslatenz.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen