Capsid-abhängige Erkennung und Restriktion retroviraler Replikationskomplexe

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Georg Kräusslich
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318290228

Hauptziel dieses Vorhabens ist es, die unterschiedlichen Rollen intakter retroviraler Kapside bei Bildung und Kerntransport funktioneller Replikationskomplexe und gleichzeitiger Evasion der Erkennung viraler Nukleinsäuren durch die angeborene Immunität aufzuklären. Unsere Studien konzentrieren sich auf HIV-1 (und teilweise HIV-2) sowie MLV, da diese Viren fundamentale Unterschiede aufweisen. In der ersten Förderperiode haben wir (i) Assays für Erkennung und Charakterisierung funktioneller Replikationskomplexe für beide Viren etabliert und validiert, (ii) unerwartete Unterschiede in der Architektur reifer HIV-1 bzw. MLV Kapside beobachtet und charakterisiert, (iii) eine Funktion des zellulären Protein CPSF6, das das HIV-1 Kapsid bindet, im Kerntransport von HIV-1 Replikationskomplexen bestimmt und (iv) Hinweise auf einen unterschiedlichen Mechanismus des Kapsid-bindenden Moleküls PF74 erhalten. Im Kontext der kürzlich berichteten Identifizierung des Moleküls IP6 als Kapsid-stablisierendem Faktor und von NONO als möglichem Brückenfaktor, der den Nukleinsäuresensor cGAS an den retroviralen Replikationskomplex über Kapsidbindung andocken könnte, bilden diese Ergebnisse die wesentlichen Grundlagen für die geplante zweite Förderperiode. Die wesentliche Arbeitshypothese ist weiterhin, dass retrovirale Kapside die viralen Nukleinsäuren vor der angeborenen Immunantwort schützen und gleichzeitig selbst Ziel antiviraler Erkennung sind; dabei bestehen wesentliche Unterschiede in Abhängigkeit von Zelltyp und Virus. Spezifische Ziele für die zweite Förderperiode sind: (i) eine vergleichende Charakterisierung von Struktur und Stabilität von Wildtyp und mutierten HIV-1 und MLV Kapsiden, (ii) die Untersuchung der Rekrutierung bekannter und vermuteter Wirtsfaktoren und Sensoren an retrovirale Replikationskomplexe und die Rolle des Kapsids hierbei und (iii) die Isolierung und Charakterisierung von aktiv revers transkribierenden Replikationskomplexen und die Identifizierung assoziierter Wirtsfaktoren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1923: Innate Sensing and Restriction of Retroviruses