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http://doi.org/10.25358/openscience-6768Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Haberger, Vanessa | - |
| dc.date.accessioned | 2022-03-08T07:47:34Z | - |
| dc.date.available | 2022-03-08T07:47:34Z | - |
| dc.date.issued | 2022 | - |
| dc.identifier.uri | https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/6779 | - |
| dc.description.abstract | After infection of the host cell, the RNA of the hepatitis C virus (HCV) is translated to the polyprotein followed by cleavage into the structural and nonstructural proteins. The structural proteins are released as viral particles from the host cell, while the equimolar amount of produced nonstructural proteins remain in the cell. Since there is no accumulation observed, a degradation of excess nonstructural proteins can be assumed. Autophagy is an important machinery for degradation and recycling and induced by HCV for replication and release. In this study, the focus was on autolysosomal degradation to investigate the fate of the HCV nonstructural proteins NS5B and NS4B and mainly NS3 and NS5A with consideration of a protein turnover by the proteasome. The half-life of NS3, NS5A, NS5B and NS4B in untreated and treated cells was determined. Therefor, cells were treated to modulate autophagy and the proteasome and the de novo protein synthesis was prevented. Along with increased half-life after inhibition of proteasomal degradation in HCV-positive cells, nonstructural proteins had a higher half-life when autophagy was inhibited. Confocal immunofluorescence microscopy of immunostained cells revealed, that nonstructural proteins were found to colocalize with the lysosome marker protein LAMP2. The autophagosomal protein LC3 was overexpressed to enhance the autophagic flux. In cells with a stable LC3 overexpression, NS3 and NS5A were decreased, which indicates an upregulated autolysosomal degradation. Vice versa, a knockdown and knock out of LAMP2 impaired the protein turnover and showed an increase of nonstructural proteins. After isolation of autolysosomes as well as the HCV replicon complex, NS3 and NS5A were detected together with autophagosomal and lysosomal structures in the same fractions. This further confirms the relevance of autophagy in the fate of nonstructural proteins. The two populations of NS5A, distinguished by their phosphorylation form, differ with respect to their turnover of each form by autophagy in a time-dependent manner. Taken together, NS3 and NS5B were mainly affected by the crosstalk between autophagy and the proteasome, while degradation of NS5A and NS4B is favoured via the autolysosomal pathway. Therefore, beside HCV replication and release the autophagosomal machinery plays a crucial role in the turnover of excess HCV nonstructural proteins. | en_GB |
| dc.description.abstract | In der infizierten Wirtszelle wird zunächst das virale RNA Genom des Hepatitis-C-Virus (HCV) in ein Polyprotein translatiert und dann in Struktur- und Nichtstrukturproteine gespalten. Während die Strukturproteine als virale Partikel die Zelle verlassen, verbleibt die äquimolare Menge an Nichtstrukturproteinen in der Zelle. Da die Nichtstrukturproteine in gleichen Maßen synthetisiert wurden, könnte man eine Akkumulation in der Zelle erwarten, welche aber bisher nicht beobachtet wurde, so dass anzunehmen ist, dass sie über bisher noch nicht identifizierte Wege abgebaut werden. Autophagie ist ein Prozess zum Abbau und Recycling zellulärer Bestandteile und wird von HCV für die Replikation und Freisetzung induziert. Um den Abbau der Nichtstrukturproteine NS3, NS4B, NS5A und NS5B zu untersuchen, wurde zwar der proteasomale Abbau zum Teil mit in Betracht gezogen, der Hauptfokus lag jedoch auf dem autolysosomalen Abbau. Der autophagosomale sowie proteasomale Abbau wurde moduliert und die de novo Proteintranslation verhindert, um die Halbwertszeit von NS3, NS5A, NS5B und NS4B in unbehandelten und behandelten Zellen zu untersuchen. Eine verlängerte Halbwertszeit der Nichtstrukturproteine trat vor allem nach Inhibition von Autophagie auf. Zusätzlich waren einige wenige bis viele Kolokalisationen der Nichtstrukturproteine mit dem lysosomalen Markerprotein LAMP2 in mikroskopischen Aufnahmen zu beobachten. Das autophagosomale Protein LC3 wurde überexprimiert, um den Proteinabbau via Autophagie zu beschleunigen. In LC3 überexprimierenden Zellen wurde eine geringere Menge an NS3 und NS5A gefunden, was wiederum auf einen hochregulierten autophagosomalen Abbau hindeutet. Umgekehrt beeinträchtigte ein Knockdown und Knockout von LAMP2 den Proteinabbau und führte zu einem Anstieg an Nichtstrukturproteinen. Interessanterweise wurden nach Isolation der Autolysosomen und des viralen Replikonkomplexes NS3 und NS5A in denselben Fraktionen gefunden wie autophagosomale und lysosomale Strukturen. Dies bestätigt erneut die Relevanz von Autophagie im Abbau der Nichtstrukturproteine. Weiterhin scheinen sich die zwei Phosphorylierungsformen von NS5A hinsichtlich ihres Abbaus durch einen zeitabhängigen autolysosomalen Abbau zu unterscheiden. Diese Ergebnisse führen zu der Schlussfolgerung, dass der Abbau von NS3 und NS5B von dem Wechselspiel der Autophagie mit dem Proteasom betroffen ist, während NS5A sowie NS4B bevorzugt über Autophagie abgebaut werden. Autophagie scheint daher nicht nur für die virale Replikation und die Partikelfreisetzung von Bedeutung, sondern ist auch erforderlich für den Abbau von überschüssigen HCV Nichtstrukturproteinen in der Wirtszelle. | de_DE |
| dc.language.iso | eng | de |
| dc.rights | InCopyright | * |
| dc.rights.uri | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ | * |
| dc.subject.ddc | 500 Naturwissenschaften | de_DE |
| dc.subject.ddc | 500 Natural sciences and mathematics | en_GB |
| dc.subject.ddc | 540 Chemie | de_DE |
| dc.subject.ddc | 540 Chemistry and allied sciences | en_GB |
| dc.subject.ddc | 570 Biowissenschaften | de_DE |
| dc.subject.ddc | 570 Life sciences | en_GB |
| dc.title | Characterizing the turnover of viral nonstructural proteins of the hepatitis C virus | en_GB |
| dc.type | Dissertation | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:hebis:77-openscience-1d25f17e-9f11-43c4-a6e2-05755873ff276 | - |
| dc.identifier.doi | http://doi.org/10.25358/openscience-6768 | - |
| jgu.type.dinitype | doctoralThesis | en_GB |
| jgu.type.version | Original work | de |
| jgu.type.resource | Text | de |
| jgu.date.accepted | 2022-02-08 | - |
| jgu.description.extent | VI, 147 Seiten, Illustrationen, Diagramme | de |
| jgu.organisation.department | FB 10 Biologie | de |
| jgu.organisation.year | 2021 | - |
| jgu.organisation.number | 7970 | - |
| jgu.organisation.name | Johannes Gutenberg-Universität Mainz | - |
| jgu.rights.accessrights | openAccess | - |
| jgu.organisation.place | Mainz | - |
| jgu.subject.ddccode | 500 | de |
| jgu.subject.ddccode | 540 | de |
| jgu.subject.ddccode | 570 | de |
| jgu.organisation.ror | https://ror.org/023b0x485 | |
| Appears in collections: | JGU-Publikationen | |
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