Identifizierung und Validierung zellulärer Schlüsselfaktoren die die SarsCoV2 Assemblierung katalysieren und deren Einfluss auf die neuronale Proteostase

• Antragsteller: Professor Dr. Carsten Korth
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458698796

Wie wir in vorigen Publikationen zeigen konnten, führt die Replikation neurotroper Viren zu einer Rekrutierung von Wirtsproteinen in den infizierten Zellen, somit zu einer gestörten Proteostase, und triggert potentiell selbst-erhaltende pathologische Signalkaskaden wie sie aus der Zellpathologie neurodegenerativer Erkrankungen bekannt sind. Die Aufklärung des genauen molekularen Weges, den SARS-CoV-2 nach dem Eindringen in die Zellen durchläuft, ist der Schlüssel zum Verständnis seiner Pathogenese. Der vorliegende Fördermittelantrag fokussiert sich auf die Identifizierung derjeniger zellulärer Wirtsproteine, die die Assemblierung von SARS-CoV-2 katalysieren, indem die Zielproteine einer small molecule drug aufgereinigt werden, die die Assemblierung von SARS-CoV-2 durch Bindung an Wirtszellkofaktoren stark hemmt. Dies wird bewerstelligt, indem durch Drug–Affinity-Chromatographie diese aus Lysaten biochemisch aufgereinigt werden und anschliessend massenspektrometrisch identifiziert werden. Die anschliessende Validierung diese Kandidatenproteins erfolgt durch eine Vielzahl von Experimenten validiert, darunter CRISPR/Cas9-Knockout der korrespondierenden Gene in zellen und Messung der Virusreplikation in diesen gendefizienten Zellen. Darüber hinaus werden spezifische Effekte auf die Proteostase in neuronenähnlichen Zellen untersucht, basierend auf unseren Beobachtungen, dass Viren zu einer auch bei Neurodegeneration beobachteten Proteinaggregation führen können. Unsere Erkenntnisse aus diesen vorgeschlagenen zellulären Studien werden durch (Co-)Färbung menschlicher Hirnschnitte von COVID19-Patienten untermauert, um den Neurotropismus und die Möglichkeit von neuronalen Langzeiteffekten von SARS-CoV2 zu bestätigen. Unsere Studien werden für öffentliche Gesundheitspolitik im Zusammenhang mit SARS-CoV-2 von Bedeutung sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen