Die Bedeutung des Masernvirus Matrix-Proteins für die Virusfreisetzung und zelltypabhängige Unterschiede seines intrazellulären Transports
Die Morphogenese von Viruspartikeln und deren Freisetzung aus infizierten Zellen sind späte Schritte im viralen Lebenszyklus. Matrix-Proteine (M) negativsträngiger RNA-Viren und Retroviren, bei denen es sich um periphere Membran-assoziierte Proteine handelt, spielen für diese Prozesse eine besonders...
| Main Author: | |
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| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | deu |
| Published: |
2006
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| Subjects: | |
| Online Access: | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/1886 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22107 https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22107 https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/1886/Christine_Lehmann_geb._Pohl-Dissertation.pdf |
| Summary: | Die Morphogenese von Viruspartikeln und deren Freisetzung aus infizierten Zellen sind späte Schritte im viralen Lebenszyklus. Matrix-Proteine (M) negativsträngiger RNA-Viren und Retroviren, bei denen es sich um periphere Membran-assoziierte Proteine handelt, spielen für diese Prozesse eine besonders wichtige Rolle. Im Verlauf der Masernvirus (MV)-Infektion interagiert das M-Protein mit dem viralen Nukleoproteinkomplex im Innern der Viruspartikel einerseits und mit den viralen Glykoproteinen auf der Oberfläche andererseits. Die Bedeutung des MV M-Proteins für die Partikelproduktion und sein intrazellulärer Transport wurden bislang wenig untersucht. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das MV M-Protein in höhermolekularen Komplexe oligomerisiert und transient mono-ubiquitiniert vorliegt. Beide biochemischen Eigenschaften des M-Proteins sind wahrscheinlich für die Partikelentstehung von Bedeutung, wie durch Studien an M-Protein-Orthologen anderer Viren bereits belegt wurde. Das MV M-Protein assoziierte mit Membranen und speziellen Membranmikrodomänen, sogenannten Detergenz-resistenten Membranfraktionen (DRMs), und vermittelte nach transienter Expression in Fibroblasten die Produktion Virus-ähnlicher Partikel (virus-like particles, VLPs). Es ist beschrieben, dass umhüllte Viren präferenziell aus DRMs freigesetzt werden. Die Koexpression des MV-Glykoproteins F erhöhte den Anteil mit DRM-assoziierten M-Proteins um ein Vierfaches, steigerte jedoch, wie auch das H-Protein, die Effizienz der VLP-Freisetzung nicht. Überraschenderweise waren beide jedoch selbst in der Lage VLPs zu induzieren. Die Effizienz der VLP-Produktion war gering und entsprach der der Viruspartikelfreisetzung. Dendritische Zellen (DCs) sind für MV semipermissiv. Obwohl alle viralen Proteine synthetisiert werden, wird kein infektiöses Virus freigesetzt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die intrazelluläre Lokalisation der M-, H- und N-Proteine dramatisch von der in der produktiv infizierbaren Fibroblastenzelllinie HeLa abweicht. Während in infizierten HeLa-Zellen das M-Protein mit Lamp-1-positiven späten Endosomen kolokalisierte, akkumulierten in DCs alle untersuchten viralen Proteine in einem spät endosomalen Kompartiment, das das Tetraspanin CD81, aber nicht Lamp-1, enthielt und möglicherweise an der MHC-Klasse-II-abhängigen Antigenpräsentation beteiligt ist. === Morphogenesis of viral particles and their release from infected cells are late steps in viral life cycle. Matrix (M) proteins of negative-stranded RNA viruses and retroviruses, which are peripheral membrane-associated proteins, play a crucial role in these processes. During measles virus (MV) infection the M protein interacts both with the viral nucleoprotein complex and viral glycoproteins. So far, little is known about the importance of the MV M protein for particle production and its intracellular transport. This work shows that the MV M protein oligomerises to higher molecular complexes and is transiently mono-ubiquitinated. These biochemical properties of the protein are likely to be of importance for particle formation as has been shown in studies with M protein orthologues of other viruses. The M protein associates with membranes and specialized membrane microdomains, so called detergent-resistant membrane fractions (DRMs), and triggers the production of virus-like particles (VLPs) after transient expression in fibroblasts. It has been described that enveloped viruses preferentially bud from DRMs. Coexpression of the glycoprotein F increased the fraction of M protein associated with DRMs about four-fold, though the efficiency of VLP release was unaffected by coexpressed F and H glycoproteins, respectively. Surprisingly, both glycoproteins individually promoted VLP formation on their own. The efficiency of VLP production was low and corresponded almost exactly to that of viral particles. Dendritic cells (DCs) are semipermissive to MV infection. Though all viral proteins are synthesized, almost no infectious virus is released indicating a block in a late step of the viral life cycle. This work shows that the intracellular localization of M, H and N proteins differs dramatically from that observed in the productively infectable fibroblast HeLa cell line. While in infected HeLa cells the M protein colocalized with Lamp-1-positive late endosomes, in DCs all investigated viral proteins accumulated in a Lamp-1-negative late endosomal compartment that contained the tetraspanin CD81, which is potentially involved in MHC class II-loading and antigen presentation. |
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