Hochdurchsatz-Analyse pathogener Eigenschaften Herpesvirus-8-kodierter Gene in Endothelzellen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Stürzl
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 61129961

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Kaposi-Sarkom (KS) ist eine angioproliferative Erkrankung, deren Entstehung ursächlich mit einer Infektion mit dem humanen Herpesvirus-8 (HHV-8) verbunden und durch eine Koinfektion mit dem humanen Immunschwächevirus-1 (HIV-1) stark gefördert wird. Bisher ist nicht bekannt, welche der 86 verschiedenen Gene von HHV-8 an der KS-Entwicklung beteiligt sind und wie HIV-1 und HHV-8 im Rahmen der KS-Pathogenese kooperieren. Gegenstand des geförderten Projekts ist es diese Zusammenhänge vertiefend zu analysieren, virale Schlüsselgene der KS-Pathogenese zu identifizieren und die zugrunde liegenden Mechanismen aufzuklären. Dazu wurden in der zurückliegenden Förderperiode (1) systembiologische Untersuchungen zur Genfunktion von HHV-8 durchgeführt und (2) mögliche KS-fördernde Wirkungen der HIV-1-Infektion auf das Blutgefäßsytem analysiert. Die Untersuchungen zu HHV-8 ergaben, dass das antiapoptotische virale FLICE inhibitory protein (vFLIP) Eigenschaften besitzt, die es von zellulären FLIPs und anderen viralen FLIPs unterscheiden und die auf eine wichtige Funktion dieses Proteins im Rahmen der KS-Pathogenese hinweisen. Der Anregung der Gutachter entsprechend wurde in darauf aufbauenden Arbeiten auf ein einzelnes Molekül, vFLIP, fokussiert und molekulare Pathofunktionen dieses Proteins in Endothelzellen vertiefend analysiert. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde eine neue bisher nicht bekannte antiapoptotische Funktion des vFLIP entdeckt, die besonders im Rahmen der ausgeprägten T-Zell-vermittelten Immunabwehrreaktion im KS eine wichtige Rolle für das Überleben HHV-8-infizierter Zellen spielen könnte. Bei den Untersuchungen zu HIV-1 konnte eine mögliche kausale Wirkung des HIV-1-Tat-Proteins bei der AIDS-assoziierten Vaskulopathie am Tiermodellsystem untermauert werden. Zudem wurde gezeigt, dass es bei Neugeborenen HIV-1-infizierter Mütter Endothelzell-Dysfunktionen auftreten, die nicht an eine Übertragung des Virus gebunden sind.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• The guanylate binding protein-1 GTPase controls the invasive and angiogenic capability of endothelial cells through inhibition of MMP-1 expression. EMBO J. 22,3772-3782(2003)
  Guenzi, E., K. Töpolt, C. Lubeseder-Martellato, A. Jörg, E. Naschberger, R. Benelli, A. Albini & M. Stürzl
  
• HIV-1 Tat increases the adhesion of monocytes and T-cells to the endothelium in vitro and in vivo: implications for AIDS-associated vasculopathy. Virus Research 104,145-55 (2004)
  Matzen, K., A.E.M. Dirkx, M.G.A. oude Egbrink, C. Speth, M. Götte, I. Quadt, G. Ascherl, A.W. Griffioen & M. Stürzl
  
• Nuclear factor-kappaB motif and interferon-alpha-stimulated response element co-operate in the activation of guanylate-binding protein-1 expression by inflammatory cytokines in endothelial cells. Biochemical J. 379, 409-420 (2004)
  Naschberger, E., T. Werner, A.B. Vicente, E. Guenzi, C. Lubeseder-Martellato, K. Töpolt, P.J. Nelson & M. Stürzl
  
• EBV latent membrane protein-1 protects B cells from apoptosis by inhibition of Bax. Blood 105, 3263-3269 (2005)
  Grimm, T., S. Schneider, E. Naschberger, J. Huber, E. Guenzi, A. Kieser, P. Reitmeir, T. Schulz, C. Morris & M, Stürzl
  
• Human guanylate binding protein-1 (HGBP-1) characterizes and establishes a non-angiogenic endothelial cell activation phenotype in inflammatory diseases. Adv. Enz. Regul. 45, 215-228 (2005)
  Naschberger, E., M. Bauer & M. Stürzl
  
• Maternal HIV-1 infection suppresses MMP-1 expression in endothelial cells of uninfected newborns: nonvira! vertical transmission of HIV type 1-related effects. AIDS Res. Hum. Retroviruses 21, 940-944 (2005)
  Jörg, A., T. Grubert, T. Grimm, E. Guenzi, E. Naschberger, E. Samson, R. Oostendrop, U. Keller & M. Stürzl
  
• Human guanylate binding protein-1 is a secreted GTPase present in increased concentrations in the cerebrospinal fluid of patients with bacterial meningitis. Am. J. Pathol, 169,1088-99(2006)
  Naschberger, E., C Lubeseder-Martellato, N. Meyer, R. Gessner, E. Kremmer, A. Gessner & M. Stürzl
  
• Guanylate binding protein-1 inhibits spreading and migration of endothelial cells through induction of mtegrin α4 expression. FASEB J. 22,4168-78 (2008)
  Weinländer, K., E. Naschberger, M.H. Lehmann, P. Tripal, W. Paster, H. Stockinger, C. Hohenadl & M. Stürzl
  
• High-throughput screening of gene functions in mammalian cells using reversely transfected cell arrays: review and protocol. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening 11, 159-172 (2008)
  Stürzl, M., A. Konrad, G. Sander, E. Wies, F. Neipel, E. Naschberger, S. Reipschlager, N. Gonin-Laurent, R.E. Horch, U. Kneser, W. Hohenberger, H. Erfle & M. Thurau
  
• Intiscellular localization map of HHV-8 proteins. J. Virol. 82, 1908-22 (2008)
  Sander, G., A. Konrad, M. Thurau, E. Wies, R. Leubert, E. Kremmer, H. Dinkel, T. Schulz, F. Neipel & M. Stürzl
  
• The viral interferon regulatory factor-3 (K 10.5, Lana-2) is required for the survival of infected primary effusion lymphoma cells. Blood 111, 320-7 (2008)
  Wies, E., Y. Mori, A. Hahn, E. Kremmer, M. Stürzl, B. Fleckenstein & F. Neipel
  
• A systems biology approach to combination effects of HHV-8 genes on NF-KB activation. J. Virol. 83, 2563-74 (2009)
  onrad, A., E. Wies, M. Thurau, G. Sander, E. Naschberger, S. Hentschel, R. Jochmarm, T.F. Schulz, H. Erfle, B. Brors, B. Lausen, F. Neipel & M. StürzI
  
• Kaposi's sarcoma associated herpesvirus gH/gL: Glycoprotein export and interaction with cellular receptors. J. Virol. 83, 396-407 (2009)
  Hahn, A., A. Birkmann, E. Wies, D. Dorer, K. Mahr, M. Stürzl, F. Titgemeyer & F. Neipel
  
• O-linked N-acetylglucosaminylation of Spl inhibits the human immunodeficiency virus type-1 promoter. J. Virol. 83, 3704-18 (2009)
  Jochmann, R., M. Thurau, E. Naschberger, S. Jung, M. Miller, E. Kremmer & M. Stürzl
  
• The contribution of systems biology and reverse genetics to the understanding of KSHV pathogenesis in endothelial cells. Thromb. Haemostasis 102, 1117-34 (2009)
  Stürzl, M., A. Konrad, K.R. Alkharsah, R, Jochmann, M. Thurau, G. Marquardt & T.F. Schulz
  
• The viral inhibitor of apoptosis vFLIP/K13 protects endothelial cells against superoxide-induced cell death. J. Virol 83. 598-611 (2009)
  Thurau, M., G. Sander, N. Gonin-Laurent, K. Weinländer, E. Naschberger, R. Jochmann, K.R. Alkharsah, T.F. Schulz, M. Thome, F. Neipel & M. Stürzl