Volltextdatei(en) vorhanden
Titel: Analysen zur Rolle der Ubiquitin-spezifischen Protease 7 im Verlauf der produktiven Infektion mit dem Adenovirus Typ 5
Sonstige Titel: Role of the Ubiquitin-specific protease 7 during productive infection with adenovirus type 5
Sprache: Deutsch
Autor*in: Kondrajew, Jana
Schlagwörter: Adenovirus; Ubiquitin-spezifische Protease 7; DNA-Bindeprotein; DNA-Replikation; adenovirus; Ubiquitin-specific protease 7; DNA-binding protein; DNA-replication
GND-Schlagwörter: Viren; Ubiquitin; Replikation
Erscheinungsdatum: 2017
Tag der mündlichen Prüfung: 2017-11-17
Zusammenfassung: 
Die Ubiquitin-spezifische Protease 7 (USP7) gehört zu der großen Gruppe der Deubiquitinasen (DUB), die Ubiquitin von ihren Substraten abspalten. USP7 spielt eine wichtige Rolle in vielen zellulären Prozessen wie der Zellteilung, Apoptose, Tumorgenese und epigenetischen Regulation. Außerdem ist bekannt, dass USP7 eine wichtige provirale Rolle im Infektionsverlauf des humanen Immundefizienz-Virus (HIV-1) sowie der Herpesviren Epstein-Barr-Virus (EBV), Kaposi-Sarkom-Herpesvirus (KSHV), Herpes Simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) und Cytomegalovirus (CMV) einnimmt.
Kürzlich wurde gezeigt, dass USP7 auch eine provirale Funktion im Infektionsverlauf von Adenoviren hat und mit dem viralen Protein E1B-55K interagiert. Eine Inhibition oder ein knock-down von USP7 führt zu verringerten E1B-55K Protein-Gleichgewichtsmengen und einer stark reduzierten adenoviralen Replikation. Weiterhin wurde beobachtet, dass USP7 während der Infektion in nukleäre, adenovirale Replikationszentren relokalisiert wird. Die Umverteilung von USP7 erfolgte allerdings unabhängig von E1B-55K, da diese auch nach Infektion mit E1B-55K-defizienten Viren beobachtet wurde. Ob diese Umverteilung von der Zelle als antivirale Abwehr initiiert oder vom Virus zum Nutzen oder zur Inhibition der USP7-Funktionen eingeleitet wird, wurde bisher nicht geklärt. Das adenovirale DNA-Bindeprotein (DBP) ist ein wesentlicher Bestandteil der genannten viralen Replikationszentren, da es eine wichtige Rolle bei der viralen DNA-Replikation spielt. Daher stellte sich die Frage, ob USP7 seine provirale Funktion im adenoviralen Infektionszyklus durch eine Interaktion mit DBP ausübt. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die Kolokalisation von DBP und USP7 eine Interaktion der beiden Proteine voraussetzt und welche Auswirkungen diese Interaktion und virusinduzierte Umverteilung von USP7 auf den Infektionszyklus hat.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass USP7 ein Interaktionspartner von DBP ist. Weiterhin wurde zur näheren Charakterisierung der Interaktion gezeigt, dass die TRAF-like Domäne von USP7 die Binderegion für DBP enthält und die Aminosäuresequenz „PSTS“ in der N-terminalen Domäne von DBP das Bindemotiv für USP7 ist. Um die Fragestellung bezüglich der USP7-Umverteilung weiter zu untersuchen, wurden die Virusmutanten H5pm4250 (UBM2) und H5pm4251 (UBM5) mit jeweils einem AS-Austausch in einem putativen USP7-Bindemotiv von DBP (DBP-S76A; DBP-S354A) generiert. Neben einer fehlenden Bindung von USP7 durch DBP-S76A konnte bei der Virusmutante H5pm4250 (UBM2) keine Umverteilung von USP7 in frühe Replikationszentren beobachtet werden. Diese Virusmutante zeigte eine leicht verstärkte virale DNA-Synthese und Virusnachkommen-Produktion im Vergleich zum WT-Virus. Jedoch waren die Gleichgewichtsmengen viraler und zellulärer Proteine nach Infektion mit H5pm4250 (UBM2) vergleichbar zu denen des WT-Virus.
Das DBP-S354A der Virusmutante H5pm4251 (UBM5) bindet USP7 weiterhin, zeigte jedoch verringerte Gleichgewichtsmengen des viralen Proteins. Daher wurden Analysen zur Ubiquitinierung der DBP-Varianten durchgeführt, die zeigten, dass DBP-S354A in Transfektionsexperimenten stärker ubiquitiniert wird als DBP-WT und DBP-S76A. In Infektionsexperimenten konnte sogar lediglich bei DBP-S354A der Virusmutante H5pm4251 (UBM5) eine Ubiquitinierung detektiert werden. In Immunfluoreszenz-Analysen wurde weiterhin beobachtet, dass diese Virusmutante keine Replikationszentren mehr ausbildet und sowohl DBP-S354A als auch USP7 im gesamten Infektionsverlauf diffus im Nukleus lokalisieren. Übereinstimmend dazu wurde ein Defekt in der Synthese viraler DNA und später viraler Proteine bei dieser Virusmutante detektiert. Aufgrund dessen ist bei der Virusmutante H5pm4251 (UBM5) auch keine Produktion von Virusnachkommen nachweisbar.
Zusammengefasst zeigt diese Arbeit, dass USP7 nach einer adenoviralen Infektion durch Bindung an das AS-Motiv „PSTS“ von DBP in die Replikationszentren rekrutiert wird. Weiterhin hat der AS-Austausch im DBP-S354A der Virusmutante H5pm4251 (UBM5) gravierende Auswirkungen auf mehrere Prozesse des Infektionszyklus. Diese Beobachtungen sind für die Herstellung potentieller Medikamente in Form von Inhibitoren interessant. Da es bisher keine Adenovirus-spezifischen Therapeutika gibt, würde ein passender DBP-Inhibitor erstmalig die Möglichkeit bieten therapeutisch gegen eine adenovirale Infektion zu intervenieren.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/7486
URN: urn:nbn:de:gbv:18-88938
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Dobner, Thomas (Prof. Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

Dateien zu dieser Ressource:
Datei Beschreibung GrößeFormat  
Dissertation.pdf7.53 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen
Zur Langanzeige

Diese Publikation steht in elektronischer Form im Internet bereit und kann gelesen werden. Über den freien Zugang hinaus wurden durch die Urheberin / den Urheber keine weiteren Rechte eingeräumt. Nutzungshandlungen (wie zum Beispiel der Download, das Bearbeiten, das Weiterverbreiten) sind daher nur im Rahmen der gesetzlichen Erlaubnisse des Urheberrechtsgesetzes (UrhG) erlaubt. Dies gilt für die Publikation sowie für ihre einzelnen Bestandteile, soweit nichts Anderes ausgewiesen ist.

Info

Seitenansichten

21
Letzte Woche
Letzten Monat
geprüft am 17.04.2021

Download(s)

49
Letzte Woche
Letzten Monat
geprüft am 17.04.2021
Werkzeuge

Google ScholarTM

Prüfe