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Drittmittelprojekt

Titel:
Identifizierung/Klonierung des Humanen Foamy Virus (HFV) Rezeptors und Struktur/Funktionsanalyse des HFV Envelope Proteins.

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:

Kurzbeschreibung:
Foamyviren (FV) bilden eine eigene Gruppe in der Klasse der Retroviren. Ihre Replikationsstrategie weißt jedoch für Retroviren einzigartige Eigenschaften auf und hat Ähnlichkeiten zu der der Hepadnaviren. Diese sowie der gutartige Charakter der natürlichen FV-Infektionen und der breite Tropismus von FV gaben Anlaß zur Entwicklung von FV Vektoren für die Gentherapie. Allerdings ist über die ersten Schritte des FV Replikationszyklus, die Bindung an den bisher unbekannten Rezeptor und die Freisetzung des viralen Kapsids in das Innere der Wirtszelle sowie die Funktion des viralen Glykoprotein im Replikationszyklus wenig bekannt. In dem Projekt zugrunde liegenden Arbeiten konnten wir zeigen, dass FV zwei Varianten des Glykoproteins exprimieren. Zum einen ein durch alternatives Spleissen entstehendes 170 kD Fusionsprotein, dass die extrazellulären Domänen des Glykoproteins und das akzessorische Bet Protein enthält. Diese Form des Glykoproteins ist nicht Partikel assoziiert und für die in vitro Replikation von FV entbehrlich. Die evolutionäre Konservierung bei verschiedenen FV Spezies lässt allerdings vermuten, dass es eine essentielle Rolle bei der in vivo Replikation besitzt. Unsere Arbeiten ergaben, dass die zweite Form, gp130, die nur kodierende Sequenzen des Env ORFs enhält, essentiell für die Knospung von FV Partikeln ist. Diese Funktion von gp130 konnte nicht durch heterologe virale Glykoproteine komplementiert werden, was auf eine sehr spezifische Interaktion zwischen Glykoprotein und Kapsid hindeutet. Wir konnten zwei Domänen identifizieren, die hierfür wesentlich sind. Zum einen die membran-spannende Domäne (MSD) der Transmembranuntereinheit, zum anderen der N-terminale Bereich des Leader Peptides, die sogenannte ?Budding Domäne?. Im Gegensatz zu anderen Glykoproteinen findet die Prozessierung des gp130 Leader Peptides posttranskriptional statt. Obwohl die Budding Domäne essentiell für die Interaktion mit dem Kapsid ist, wird sie weder für die Einschleusung des Glykoproteins in den sekretorischen Weg oder weitere Funktionen wie Rezeptorerkennung und Membranfusion benötigt. Unsere Versuche den FV-Rezeptor mit Hilfe eines retroviralen Gene-Trap Ansatzes zu identifizieren waren leider erfolglos. Jedoch konnten wir in weiteren Untersuchungen zu frühen Schritten des FV Replikationszyklus zeigen, dass FV über einen pH-abhängigen Endozytosemechanismus in die Zelle eindringen. Bei der Kontrolle der Fusionsaktivität spielt die MSD der Transmembranuntereinheit, insbesondere eine positiv geladene Aminosäure innerhalb dieser eine entscheidende Rolle.

Schlagworte:
    Foamyvirus
    Rezeptor
    Glykoprotein
    Fusion
    Partikelmorphogenese

Laufzeit: von 08.1998 bis 12.2002

Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 29.05.1998

Publikationen: