Teilprojekte des SFB 535
Invasionsmechanismen und Replikationsstrategien von Krankheitserregern
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TP A3

Wechselwirkungen zwischen dem Glykoprotein des Virus der Bornaschen Krankheit und Zellkomponenten bei der Virusinvasion


Prof. Dr. Wolfgang Garten
Institut für Virologie, Philipps-Universität, Marburg


Zusammenfassung

Im TP A3 sollen Arbeiten zu den Hüllproteinen Glykoprotein GP und dem Matrixprotein M des BDV durchgeführt werden. Der ungespaltene Vorläufer G des Glykoproteins und seine proteolytischen Prozessierungsprodukte, das membranverankerte GP-C und das distale Spalt-fragment GP-N wurden bereits charakterisiert. GP-N ist für die Anheftung des Virus an die Zelloberfläche und GP-C für die Fusion von Virushülle mit zellulären Membranen beim Ein-dringen des viralen Ribonukleoprotein-Komplexes (RNP) ins Zellinnere verantwortlich. Das Matrixprotein bildet eine netzartige Schicht, die innerhalb der Virushülle mit der Lipid-membran assoziiert ist. Es wird vermutet, dass das Matrixprotein bei der Assemblierung der Viren an der Plasmamembran der Wirtszelle eine dominante Rolle spielt und mit der zy-toplasmatischen Domäne des GP-C interagiert.

Zum Verständnis für die Virusinvasion in Wirtszellen und die Assemblierung von
Viruspartikeln an der Wirtszellmembran sollen folgende Themen bearbeitet werden:

- Identifizierung und Charakterisierung des BDV-Wirtszellrezeptors
- Charakterisierung fusionsrelevanter Glykoproteindomänen
- Einfluss von ko- und posttranslationalen Modifikationen des viralen
  Glykoproteins auf Rezeptorbindung, Fusion, und Viruspartikelbildung
- Wechselwirkungen zwischen Glykoprotein und Matrixprotein
- Wechselwirkungen des viralen Matrixproteins mit Lipidmembranen und
  zellulären Proteinen bei der Virusreifung

Rezeptorbindungsstudien sollen an permanent BDV-infizierten Zellen und an Wildtyp- bzw. mutiertem BDV-GP vektoriell exprimierenden Zellen durchgeführt werden. Rezeptormolekü-le sollen mit Hilfe von molekulargenetischen, biochemischen und immunchemischen Ver-suchsansätzen identifiziert und charakterisiert werden. Rezeptorbindende und fusionvermit-telnde Domänen des BDV-GP sollen mittels Mutationsanalysen und protein- und immunche-mischen Methoden, sowie Funktionstests analysiert werden. Spezifische Wechselwirkungen zwischen BDV-GP und BDV-M lassen sich auf Proteinebene mit vektoriell exprimiertem Material und mit Hilfe von synthetischen Peptiden und mit proteinchemischen, biophysikali-schen, und immunologischen Methoden, u. a. Plasmonresonanz, bzw. Kopräzipitationsexpe-rimenten, nachweisen. Wechselwirkungen von BDV-M mit Lipidmembranen sollen in M-exprimierenden Zellkulturen und in vitro an Liposomen untersucht werden. Bei der Virusrei-fung soll Assemblierung von BDV-GP mit M in spezifischen Lipidarealen der Plasma-membran, rafts bzw. non-rafts, und mit zellulären Proteinen analysiert werden .
Ziel des beabsichtigten Projektes ist es, molekulare Mechanismen bei Virusinvasion in Wirtszellen und bei Assemblierung des BDV an Wirtszellmembranen besser zu verstehen. Darüber hinaus stellt das BDV ein einfaches Virusmodell dar, um biologisch wichtige Grund-prinzipien der Neubildung und Verschmelzung von lipidhaltigen Vesikeln auf molekularer Ebene untersuchen und verstehen zu können.

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