Authors:	Ebert, Stefan
Title:	Einfluss Zelltod-inhibierender Proteine des murinen Cytomegalovirus auf die Initiation der antiviralen CD8 T-Zellantwort
Online publication date:	26-Feb-2014
Year of first publication:	2014
Language:	german
Abstract:	Die Inhibition des programmierten Zelltods ist ein essentieller Faktor der viralen Replikationsfähigkeit. Das murine Cytomegalovirus kodiert deshalb für verschiedene Zelltod-inhibierende Gene, um dem programmierten Zelltod zu entgehen bis die Virusproduktion abgeschlossen ist. Da die Expression des viralen anti-apoptotischen Gens M36 infizierte Makrophagen vor der Apoptose schützt (Menard et al., 2003), wurde in der vorliegenden Arbeit unter Verwendung der Deletionsmutante mCMV-Î M36 (Î M36) der Einfluss von Apoptose auf das Priming Epitop-spezifischer CD8 T-Zellen untersucht.rnInteressanterweise waren die Frequenzen mCMV-spezifischer CD8 T-Zellen nach Infektion mit Î M36 für alle getesteten Epitope sowohl im Haplotyp H-2d als auch im Haplotyp H-2b deutlich erhöht. Zusätzlich konnte mit Hilfe der mCMV-ORF-Library eine Verbreiterung des CD8 T-Zellepitop-Repertoire nach Infektion mit Î M36 nachgewiesen werden, was neben der quantitativen auch eine qualitative Steigerung des CD8 T-Zell-Primings aufzeigt.rnIn der funktionellen Revertante Î M36-FADDDN wird die anti-apoptotische Funktion durch eine dominant-negative Form des zellulären Adapterproteins FADD (FADDDN) substituiert (Cicin-Sain et al., 2008), die das Apoptose-Signaling verhindert. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Expression von FADDDN nicht nur den Apoptose-Phänotyp wieder revertiert, sondern auch die Verbesserung des CD8 T-Zell-Primings aufhebt. Diese Beobachtung belegt eindeutig, dass das verbesserte CD8 T-Zell-Priming auf einer verstärkten Apoptose-Induktion beruht.Bemerkenswerterweise konnte das verbesserte Priming auch nach Deletion des anti-nekroptotischen Gens M45 nachgewiesen werden. So konnte nach Infektion mit mCMV-M45-BamX (M45-BamX) (Brune et al., 2001) gezeigt werden, dass auch die Induktion der Nekroptose zu einem verbesserten CD8 T-Zell-Priming sowie zu einer Verbreiterung des CD8 T-Zellepitop-Repertoires führt.Nach Infektion von Cross-Priming-defizienten 3d-Mäusen (Tabeta et al., 2006) konnte eine Steigerung mCMV-spezifischer CD8 T-Zell-Frequenzen in Abwesenheit von M36 oder M45 nicht beobachtet werden. Dieser Befund lässt auf ein erhöhtes Cross-Priming von CD8 T-Zellen durch Î M36 oder M45-BamX infolge einer verstärkten Induktion des programmierten Zelltods schließen.rnIn der vorliegenden Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass die Inhibition des programmierten Zelltods durch die mCMV-Gene M36 und M45 das CD8 T-Zell-Priming limitiert. Somit fördern virale Zelltod-inhibierende Gene die virale Replikationsfähigkeit, indem sie die Virusproduktion per se in der individuellen Zelle steigern und zusätzlich die Immunkontrolle reduzieren, was wiederum eine verbesserte Dissemination in vivo ermöglicht. Inhibition of programmed cell death is a key determinant of viral fitness. Murine cytomegalovirus (mCMV) encodes several cell death-inhibiting genes, a strategy to delay cell death until virus production is accomplished. As gene M36 prevents apoptosis in infected macrophages (Menard et al, 2003), we have used the deletion mutant mCMV-Î M36 (Î M36) to test a putative role for apoptosis in priming of epitope-specific CD8 T cells. rnInterestingly, frequencies of mCMV-specific CD8 T cells were found to be increased after infection with Î M36 for all epitopes tested in haplotypes H-2d and H-2b. Moreover, testing an mCMV-ORF library revealed a broader epitope usage after infection with Î M36, so that priming is improved quantitatively as well as qualitatively. In the functional revertant Î M36-FADDDN, the anti-apoptotic function is restored by a dominant-negative form of the cellular adaptor protein FADD (FADDDN) that centrally blocks the death receptor-mediated signaling pathway of apoptosis (Cicin-Sain et al., 2008). We show here that expression of FADDDN not only reverts the apoptosis phenotype but also abrogates the enhancement of CD8 T-cell priming. This is strong evidence to conclude that enhanced priming by Î M36 is causally related to enhanced apoptosis. Notably, this conclusion is corroborated by the finding that deletion of an anti-necroptotic mCMV protein, namely the M45 protein in mutant virus mCMV-M45-BamX (M45-BamX) (Brune et al., 2001), also enhanced CD8 T-cell priming, suggesting a more general principle. rnAfter infection of cross-priming-deficient 3d-mice (Tabeta et al., 2006) we could observe a leveling of mCMV-specific CD8 T-cell frequencies in the absence of M36 or M45.rnBased on these findings we propose a model of improved cross-priming of CD8 T cells by Î M36 or M45-BamX due to enhanced apoptosis of infected cells. To our knowledge this is the first example showing that inhibition of programmed cell death by cytomegalovirus genes, M36 and M45, limits CD8 T-cell priming. Thus, cell death-inhibiting viral genes can promote viral fitness by combined enhancement of viral productivity in infected cells and simultaneous reduction of immune control that enables virus spread in vivo.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 04 Medizin
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3708
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-36791
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	170 Bl.
Appears in collections:	JGU-Publikationen