Virus-Wirt-Interaktionen während der Morphogenese des Murinen Leukämievirus und des humanen Hepatitis-B-Virus : die Rollen zellulärer ESCRT- und Rab-Proteine
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Viren garantieren ihre Verbreitung durch selektive Manipulationen zellulärer Protein-Maschinerien. Das Zusammenspiel von viralen und zellulären Komponenten bedarf dabei einer präzisen Regulation, die durch das Virus vermittelt wird. Kritische Virus-Wirt-Interaktionen in späten Schritten des viralen Lebenszyklus ereignen sich während des Transports der viralen Komponenten zum Ort des Zusammenbaus und während der nicht-lytischen Virionen-Abschnürung und -Freisetzung. Die zelluläre ESCRT (endosomal sorting complex required for transport)-Maschinerie wird von einigen Viren für ihre Abschnürung missbraucht. Hierzu stellen sog. late-Domänen der viralen Strukturproteine den Kontakt zum ESCRT-Komplex her. In dieser Arbeit wurde die Beteiligung der ESCRT-Kaskade in der Morphogenese des umhüllten, retroviralen Murinen Leukämievirus (MLV) untersucht. Es konnte nachgewiesen werden, dass die MLV-Morphogenese die ESCRT-I-Untereinheit Tsg101 benötigt, während der gesamte ESCRT-II-Komplex entbehrlich ist. Die detaillierte Analyse des ESCRT-III-Komplexes ergab überraschend, dass lediglich CHMP1A, CHMP2A und CHMP4B an der MLV-Sprossung beteiligt sind. Die Inaktivierung von CHMP1A beeinträchtigte zudem auch die Prozessierung und intrazelluläre Verteilung des Gag/Pol-Polyproteins. Demnach scheint CHMP1A zusätzlich eine Adaptor-ähnliche, ESCRT-unabhängige Funktion im Transport der viralen Polyproteine zum Sprossungsort auszuüben und/oder den Kontakt zur viralen Protease zu vermitteln. Auch konnte die Notwendigkeit für die Nedd4-1 Ubiquitin-Ligase bestätigt werden, während der ESCRT-Adaptor Alix eine untergeordnete Rolle spielt. Diese Befunde zeigten auch, dass sich MLV-Virionen und MLV Virus-ähnliche Partikel (MLV-VLPs) hinsichtlich ihrer Anforderungen an die ESCRT-Maschinerie unterscheiden. Das Hepatitis-B-Virus (HBV), ein umhülltes Pararetrovirus, nutzt ebenso zelluläre ESCRT-Funktionen zur Sprossung. Jedoch sind Transportmechanismen der viralen Komponenten zum Sprossungsort ungeklärt. Daher hatte diese Arbeit zum Ziel, die Rolle des zellulären Rab GTPase-Transportnetzwerks in der HBV-Biogenese aufzuklären. Mit Hilfe von RNA-Interferenz und dominant-negativen Mutanten konnten Rab1A, Rab6A, Rab18, Rab33B und Rab34 als provirale Rab-Proteine identifiziert werden, die in katalytisch-aktiver Form wirken. Rab33B reguliert den Transport des viralen Cores/Kapsids zur Bildungsstätte der Nukleokapside (NC) und/oder den NC-Transport zum Umhüllungsort. Hierbei wirkt Rab33B vermutlich im Zusammenspiel mit seinem autophagosomalen Atg5/12/16L1-Effektorprotein. Ähnlich könnte auch Rab1A aufgrund seiner Verbindung zum Autophagie-Netzwerk die Bildung von NCs positiv steuern. Nach dem Zusammenbau der NCs scheint Rab6A deren Transport zum Ort der Umhüllung zu eskortieren. Rab18 kontrolliert den Transport der HBV-Strukturporteine zum Synthese-/Knospungsort. Der Rab34/RILP/ESCRT-II-Superkomplex mit assoziiertem Core könnte während später Schritte der HBV-Morphogenese gewährleisten, dass HBV Zugang zum ESCRT-III/VPS4-Komplex erhält, der die finale Virus-Abschnürung katalysiert.