Hochdurchsatz-Analyse pathogener Eigenschaften Herpesvirus-8-kodierter Gene in Endothelzellen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Stürzl
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 61129961

Das Kaposi-Sarkom (KS) ist eine angioproliferative Tumorerkrankung mit einer ausgeprägten entzündlichen Komponente. Die Entstehung des KS ist kausal mit einer Infektion durch humanes Herpesvirus-8 (HHV-8) verbunden. HHV-8 besitzt ein komplexes Genom mit mehr als 86 Genen. Bisher ist nicht bekannt, welche Gene von HHV-8 die KS-Pathogenese steuern. Die Aktivierung von NF-κB spielt eine zentrale Rolle bei entzündungsassoziierter Tumorigenese. Zudem ist der NF-κB-Signalweg für die Replikation von HHV-8 notwendig und in HHV-8-infizierten Zellen konstitutiv aktiviert. Um herauszufinden, welche Gene von HHV-8 NF-κB aktivieren können, wurden in der zurückliegenden Förderperiode systembiologische Untersuchungen zu Einzel- und Kombinationswirkungen von HHV-8-Genen auf den NF-κB-Signaltransduktionsweg durchgeführt. Hierbei wurden mit der Array-Transfektion orf75 und vFLIP als stärkste HHV-8-kodierte Aktivatoren des NF-κB-Wegs identifiziert. Interessanterweise wurde die Aktivität von vFLIP durch LNA-1 und vCYC deutlich verstärkt. Auch in KS-Tumoren konnte erstmals eine erhöhte NF-κB-Expression in HHV-8-infizierten Zellen nachgewiesen werden und dadurch die Bedeutung der Ergebnisse für die in vivo-Situation unterstützt werden. In vertiefenden Proteomanalysen wurde Mangan-Superoxiddismutase (MnSOD) als das am stärksten durch vFLIP in Endothelzellen aufregulierte Protein identifiziert. Da MnSOD der wichtigste zelluläre Schutzfaktor vor Superoxid-induziertem Zelltod ist, weisen diese Ergebnisse auf neue antiapoptotische Wirkungen von vFLIP hin. Aufbauend auf die erhaltenen Ergebnisse werden im kommenden Förderungsabschnitt folgende Ziele verfolgt: (1) Es sollen die erfolgreichen Untersuchungen zur Kombinationswirkung HHV-8-kodierter Gene auf die NF-κB-Aktivierung abgeschlossen werden. (2) Die Mechanismen der NF-κB-Aktivierung durch orf75 und Kombinationen von vFLIP mit LNA-1 und vCYC sollen eingegrenzt werden. (3) Die Mechanismen der vFLIP-induzierten MnSOD-Expression und deren Bedeutung für die antiapoptotische Wirkung von vFLIP in Endothelzellen sollen vertiefend analysiert werden. Der erfolgreiche Abschluss des Projekts wird mit der Array-Transfektion ein neues Verfahren für die Analyse kombinatorischer Genfunktionen von Viren mit komplexen Genomen bereitstellen und neue Einblicke in die Wirkungsweise viraler und zellulärer FLIPs in Endothelzellen eröffnen. Letzteres ist nicht nur von Bedeutung für virale Immunevasionsstrategien, sondern auch für molekulare Mechanismen der Apoptoseresistenz bei Tumoren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1130: Infektionen des Endothels