Molekulare Grundlage für den Kernaustritt von Herpesviren

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas C. Mettenleiter
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226088690

Herpesvirale Nukleokapside werden im Kern der infizierten Zelle zusammengebaut, verlassen dieses Kompartiment aber für die finale Virusreifung im Zytoplasma. Dies geschieht durch Knospung der Nukleokapside an der inneren Kernmembran, wodurch sie eine primäre Hülle erhalten, die nachfolgend mit der äußeren Kernmembran verschmilzt und so das Nukleokapsid ins Zytoplasma entlassen wird. Dieser vesikuläre Transport durch die Kernmembran ist neu für die Zellbiologie. Er erfordert die Anwesenheit der konservierten herpesviralen Proteine pUL34 und pUL31, die den heterodimeren Nuclear Egress Complex (NEC) bilden. Der NEC rekrutiert virale und zelluläre Kinasen zur lokalen Auflösung der nukleären Lamina um Zugang zur inneren Kernmembran zu schaffen. Er vermittelt auch die Interaktion mit dem Kapsid und die Umhüllung durch Oligomerisierung der einzelnen NEC um das Kapsid. Es ist jedoch weiterhin unklar, wie das Kapsid in das Vesikel rekrutiert wird, wie die Trennung des Vesikels von der Knospungsstelle erfolgt und was die Vesikelfusion mit der äußeren Kernmembran bewirkt. Bei diesen Prozessen können sowohl virale als auch zelluläre Proteine von Bedeutung sein. Während wir in der ersten Antragsperiode die Aufklärung von Funktion und Struktur des alphaherpesviralen NEC im Fokus hatten, wollen wir nun mit der Analyse der Oligomerisierung, die zur Vesikelbildung führt, fortfahren und dabei besonders die auf Basis der Strukturaufklärung vorhergesagten interagierenden Oberflächen innerhalb und zwischen den NEC-Homodimeren sowie die Interaktion zwischen NEC und Nukleokapsid analysieren. Weiterhin ist es das Ziel, mögliche zelluläre Proteine zu identifizieren, die beim Nuclear Egress beteiligt sind sowie nach strukturellen und funktionellen Homologen zum NEC bei den Alloherpesviridae zu suchen, die sich bzgl der Sequenzkonservierung stark von den klassischen Herpesviridae unterscheiden, aber den gleichen Nuclear Egress Weg nutzen. Diese Studien sollen nicht nur tiefere Einblicke in die molekularen Grundlagen des Herpesvirus Nuclear Egress erlauben, sondern auch zur Identifizierung zellulärer Proteine beitragen, die möglicherweise an diesem neuartigen intrazellulären Transportmechanismus beteiligt sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Dr. Barbara Klupp