Der Mechanismus der Inhibition der Replikation karzinogener humaner Papillomviren durch den NCOR/SMRT-Repressorkomplex

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Stubenrauch
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232531764

Persistierende Infektionen mit den Hoch Risiko (HR) humanen Papillomviren (HPV) 16,18, 31 u.a. verursachen anogenitale und oropharyngeale Karzinome beim Menschen. Außerdem werden Infektionen mit HPV Typen aus dem Genus Beta mit der Entstehung von nicht melanozytärem Hautkrebs in Verbindung gebracht. Die virale E2 Proteinfamilie kontrolliert die Transkription der HPV Onkogene und die Replikation von HPV. Sequenzanalysen lassen vermuten, dass alle HPV neben dem E2 Replikationsaktivatorprotein ein E8^E2C Protein exprimieren. Die HR-HPV16 und 31 E8^E2C Proteine stellen zentrale, negative Regulatoren der Persistenzreplikation dar. Befunde der ersten Förderperiode belegen auch erstmals, dass diese Funktion von E8^E2C unter HPV hoch-konserviert ist, da E8^E2C knock-out Genome von HPV1, einem mu-PV, und HPV8, einem beta-PV, in humanen Keratinozyten überreplizieren. Publizierte Befunde der ersten Förderperiode zeigen darüber hinaus, dass E8^E2C überraschenderweise auch die produktive Replikation von HPV16 inhibiert. Zusätzlich können wir demonstrieren, dass E8^E2C bei HPV16 von einem neuen Promotor im E1 Gen transkribiert wird, der positiv und negativ von zellulären und viralen Proteinen reguliert wird. E8^E2C Proteine besitzen zwei hoch-konservierte Domänen, von denen der E8 Anteil die Repression der Transkription und viralen DNA-Replikation und der E2C Anteil die Bindung an DNA und Proteindimerisierung vermittelt. Befunde der ersten Förderperiode belegen, dass die Inhibition der viralen Transkription und Replikation auf einer konservierten, funktionellen Interaktion der HPV E8 Repressordomäne mit dem zellulären NCoR/SMRT-Korepressorkomplex, welcher aus den Proteinen GPS2, HDAC3, NCoR, SMRT, TBL1 und TBLR1 zusammengesetzt ist, beruht. Dies weist erstmals daraufhin, dass der zelluläre NCoR/SMRT Komplex nicht nur die zelluläre Genexpression sondern auch die Replikation von HPV inhibieren kann. Befunde der ersten Förderperiode legen nahe, dass die E8^E2C-abhängige Rekrutierung des NCoR/SMRT Komplexes an den viralen Replikationsursprung Interaktionen zwischen der viralen E1 DNA-Helikase und zellulären Replikationsproteinen abgeschwächt und so vermutlich die virale Replikation inhibiert. Ziel des Projekts ist es, Interaktionen der viralen Replikationsaktivatorproteine E1 und E2 mit zellulären Replikationsproteinen in vitro und in vivo in der An- und Abwesenheit von E8^E2C zu analysieren, um den molekularen Mechanismus der NCoR/SMRT-Komplex-vermittelten Inhibition der HPV Replikation aufzuklären. Darüber hinaus soll der Beitrag der E8^E2C-NCoR/SMRT-Interaktion auf die Wirtzellgenexpression und den DNA-Damage Signaltransduktionsweg während des viralen Replikationszyklus untersucht werden. Mittelfristiges Ziel der Untersuchungen ist die Identifikation neuartiger Zielstrukturen für anti-HPV Therapie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen