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Isolierung und Charakterisierung von zellulären Interaktionspartnern des Matrixproteins M1 des Grippevirus Influenza A

Authors
Publisher
Justus-Liebig-Universität Gießen
Publication Date
Keywords
  • Influenza A
  • Matrixprotein M1
  • Grippevirus
  • Life Sciences

Abstract

Influenzaviren sind die Erreger der weltweit verbreiteten Virusgrippe. Diese Erkrankung führt bei uns jeden Winter zu Grippewellen, die sich in manchen Jahren zu Epidemien ausweiten können. Das Influenza A Virus, der Prototyp der Orthomyxoviren, ist darüber hinaus in der Lage, Pandemien mit zum Teil dramatischen Ausmaßen auszulösen. Das Matrixprotein M1 der Influenza A Viren hat neben seiner strukturellen Rolle im Viruspartikel auch unterschiedliche regulatorische Funktionen im viralen Replikationszyklus. Verschiedene Experimente deuten darauf hin, dass zumindest ein Teil dieser Funktionen durch eine Interaktion des viralen M1-Proteins mit zelluläre Komponenten vermittelt werden. Ziel dieser Arbeit war die Isolierung und Charakterisierung solcher zellulären Komponenten. In einem Hefe Zwei-Hybrid-Screen wurden 1,6 x 106 unabhängige Klone einer HeLa-cDNA-Genexpressionsbibliothek nach spezifischen Interaktionspartnern des M1-Proteins durchsucht. Dabei wurden unter anderem vier cDNAs mit Teilen der kodierenden Sequenz des RACK1 (Rezeptor der aktivierten C-Kinase (PKC)) isoliert. RACK1 besteht aus sieben sogenannten WD-Repeat-Domänen, die als Protein-Protein-Adaptoren fungieren und ist hochgradig konserviert. Die Aminosäuresequenzen der homologen Proteine von Mensch, Schwein und Huhn sind identisch. Die gefundene Interaktion ließ sich in einem biochemischen Ansatz bestätigen. Dabei konnte auch gezeigt werden, dass diese Interaktion zwischen den M1-Proteinen von Influenza A Virusstämmen mit unterschiedlicher Wirtsspezifität (Mensch, Schwein und Geflügel) und den entsprechenden (identischen) RACK1-Proteinen konserviert sind. Dies kann als Hinweis dafür gesehen werden, dass die RACK1-Bindung durch das M1-Protein eine zentrale Rolle bei der Virusvermehrung spielt. Bei der Charakterisierung der Funktion der analysierten Interaktion konnte gezeigt werden, dass das M1-Protein durch die zelluläre Proteinkinase C, die auch an RACK1 bindet, phosphoryliert werden kann. Deshalb kann angenommen werden, dass RACK1 als PKC-Adaptor eine Rolle bei der M1-Phosphorylierung spielt. Außerdem wurde gefunden, dass eine Veränderung der RACK1-M1-Protein-Stöchiometrie im Verlauf einer Influenza A Virus-Replikation zu einer Inhibition der M1-Proteinexpression führt.

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