Design und Charakterisierung eines Moleküls zur Inhibierung des HIV Pathogenesefaktors Nef

• Applicant: Professor Dr. Matthias Geyer
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2003 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5395763

Das nef-Genprodukt von HIV und SIV ist für die Pathogenität dieser Viren essentiell, bis heute beinhaltet die anti-retrovirale Therapie jedoch keinen gegen das Nef Protein gerichteten Wirkstoff. Basierend auf unserer Struktur-Funktionsanalyse haben wir drei für die Funktionalität von Nef wesentliche, hochkonservierte Proteininteraktionsstellen als Ziel für eine inhibitorische Strategie herausgefiltert: ein N-terminales Myristoylierungssignal (Membranverankerung), ein PxxP-Bindungsmotiv für SH3 Domänen (Signaltransduktion) und eine Di-Leuzin (LL-) motiv zur Internalisierung (Endozytose). Wir schlagen vor, dass die gleichzeitige Inhibition dieser Interaktionsmotive Nef biologisch inaktiviert. In Vorarbeiten haben wir erstmals die LL-bindende Domäne identifiziert und darauf basierend den Prototyp eines membranverankerten Nef Inhibitors generiert, der mit einem Poypeptid-Linker die LL-bindende Domäne mit einer für Nef hochaffinen SH3 Domäne verknüpft. Im Rahmen dieses Projektes soll das Design eines Inhibitors systematisch auf eine hohe Affinität und Spezifität für Nef sowie auf seine Funktionalität in Zellen optimiert werden. Dazu sollen verschiedene Kombinationen aus LL-Bindungs- und SH3-Domänen parallel in vitro und in vivo getestet werden. Dies beinhaltet biochemische und NMR spektrokopische Charkterisierung sowie die Analyse der inhibiorischen Aktivität in Zellen und im Kontext viraler Replikation. Durch mehrere Optimierungsrunden sollen so funktionelle Nef-Inhibitoren für weiterführende gentherapeutische Studien generiert werden.

• DFG Programme: Research Grants