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Drittmittelprojekt

Titel:
Coronavirale replikative Enzyme

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:

Kurzbeschreibung:
Die genomische RNA von Coronaviren ist die größte bekannte, autonom replizierende RNA. Der Metabolismus der genomischen und subgenomischen RNAs wird durch das 21000 Nukleotide umfassende Replikase-Gen kontrolliert, das zwei große Polyproteine (450 bzw. 800 kDa) kodiert. Die beiden Polyproteine unterliegen einer umfangreichen proteolytischen Prozessierung durch viruskodierte Proteinasen. Anzahl und Anordnung der einzelnen funktionellen Domänen in den coronaviralen Replikasepolyproteinen sind konserviert und finden sich in ähnlicher Weise bei den anderen beiden Virusfamilien innerhalb der Nidovirales (Arteriviridae und Roniviridae). Die coronaviralen Polyproteine enthalten drei Proteinasen, mehrere Membrandomänen, multiple Zinkfingerstrukturen, eine RNA-Polymerase-Domäne, eine SF1-Helikase sowie mehrere nidovirusspezifische Domänen. Ziel der Arbeiten ist es, die Schlüsselenzyme der coronaviralen Replikation umfassend zu charakterisieren. Im Mittelpunkt stehen dabei die beiden papainähnlichen Cysteinproteinasen (PL1pro und PL2pro), die 3C-like-Proteinase (3CLpro) sowie die SF1-Helikase. Sequenzvergleiche und experimentelle Vorarbeiten haben gezeigt, daß jedes dieser Enzyme einzigartige Charakteristika besitzt, die sie klar von den homologen Proteinen anderer (+)RNA-Viren abgrenzen. Durch die Anwendung von Methoden der Bioinformatik, Biochemie und Röntgenkristallographie sollen die Funktionen der genannten Enzyme im viralen Replikationszyklus auf biochemischer und, wenn möglich, auch auf struktureller Ebene charakterisiert werden. Es wird erwartet, daß sich aus diesen Arbeiten nicht nur wichtige Erkenntnisse zur Funktion und Evolution RNA-viraler Enzyme, sondern auch Ansatzpunkte für antivirale Therapiestrategien ergeben. Die geplanten Experimente erstrecken sich auf die genannten Proteine der Coronaviren HCoV, TGEV und MHV, schließen aber auch die homologen Proteine anderer Nidoviren (insbesondere EAV und GAV) ein.

Schlagworte:
    Virus
    Proteinase
    Helikase
    RNA
    Replikation

Laufzeit: von 01.2001 bis 12.2002

Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 06.11.2000

Publikationen: