Identifikation von Interaktionsproteinen des humanen MxA-Proteins und Untersuchung der inhibitorischen Wirkung von Mx-Proteinen auf die Replikation des Influenza-A-Virus

Mx-Proteine gehören zur Superfamilie der Dynamin-ähnlichen großen GTPasen. Sie sind Teil der frühen angeborenen Abwehr gegen Virusinfektionen bei Verte-braten, welche die Vermehrung von Pathogenen aufhält, bis die spezifische Immun-antwort einsetzt. Die Expression von Mx-Proteinen wird durch Typ-I-IFN induziert und hemmt die Replikation verschiedener Viren mit negativsträngigem RNA-Genom oder mit RNA-Intermediaten während des Replikationszyklus, darunter z. B. das humanpathogene Influenza-A-Virus (FLUAV). Der Mechanismus der antiviralen Aktivität von Mx-Proteinen ist auf molekularer Ebene noch nicht aufgeklärt. <br>Um Hinweise auf den antiviralen Mechanismus zu bekommen, wurde im ersten Teil dieser Arbeit nach zellulären Interaktionspartnern des humanen MxA gesucht. Dazu wurde FLAG-MxA aus einer konstitutiv exprimierenden Zelllinie mit Hilfe von anti-FLAG-Agarose präzipitiert und zusammen mit den gebundenen Proteinen im 2D-Gel aufgetrennt. Von den spezifisch kopräzipitierten Proteinen konnten das Hitzeschock-Protein Hsp60 und b-Tubulin mittels MALDI-TOF-MS Peptid-Fingerprint-Analyse als potentielle Interaktoren von FLAG-MxA identifiziert werden. Während Hsp60 als Chaperon wahrscheinlich am Faltungs-prozess von neu synthesiertem MxA beteiligt ist, könnte Tubulin eine Rolle bei der intrazellulären Lokalisation von MxA spielen. <br>Im zweiten Teil der Arbeit wurde die antivirale Aktivität von nukleärem mMx1 und zyto-plasmatischem MxA gegen FLUAV in einem Minireplikonsystem charakterisiert. Dabei wurden virale Ribonukleoprotein-Komplexe (vRNPs), die minimale virale Transkriptions- und Replikationseinheit, durch die Expression aller Komponenten von klonierten cDNAs rekonstituiert und ihre Aktivität durch den Einsatz eines künstlichen viralen Genomsegments mit einem Reportergen (Minigenom) quantifiziert. Die Untersuchungen zeigten, dass Mx-Proteine eine 50- bis 100-fach effizientere Wirkung gegen FLUAV entfalten, wenn sie wie mMx1 im Kern lokalisiert sind, dem Ort der viralen Replikation und Transkription. Darüber hinaus werden längere Minigenome stärker gehemmt als kurze. Die Hemmung durch mMx1 konnte durch die Überexpression einzelner Komponenten des vRNP nicht aufgehoben werden. Es ist deshalb unwahrscheinlich, dass mMx1 mit freien viralen Proteinen des vRNP interagiert. Die Ergebnisse weisen vielmehr darauf hin, dass mMx1 vollständige replikations- und transkriptions-aktive vRNPs erkennt und über einen direkten oder indirekten Mechanismus die Elongation bei der viralen RNA-Synthese inhibiert.

Author dc:creator

• Schmohl, Korinna

Contributors dc:contributor

• Haller, Otto

• Mx protein
• antiviral
• Influenza A

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