Dokument: Funktion und Zellulärer Transport des HIV-1 Glykoproteins

Titel:	Funktion und Zellulärer Transport des HIV-1 Glykoproteins
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3189
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20050819-001189-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Habilitation
Medientyp:	Text
Autor:	Prof. Dr. med. Adams, Ortwin [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,84 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Klenk, Hans-Dieter [Gutachter] Prof. Dr. Arendt, Gabriele [Gutachter]
Stichwörter:	HIV-Glykoprotein, Membranfusion
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Das HIV-1 Envelope-Protein spielt eine entscheidende Rolle in der frühen Phase der Virusreplikation, wenn sich das Viruspartikel an den Rezeptor der Zielzelle anheftet und eine Verschmelzung von Virus- und Zellmembran eingeleitet wird. Als integrales Membranprotein wird es in der virusinfizierten Zelle im endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und kotranslational modifiziert. Auf seinem Weg zur Zelloberfläche bildet es Oligomere, wird in großem Ausmaß glykosiliert und im terminalen Golgi-Komplex in zwei Untereinheiten gespalten, die über nicht-kovalente Bindungen miteinander assoziiert bleiben. Für seine Funktion sind diese Modifikationen notwendig und in dieser Form findet man es in der Membran von neugebildeten Viruspartikeln, nachdem diese die Zelle verlassen haben. Ein Teil der Untereinheiten dissoziiert spontan von der virusinfizierten Zelle wie auch vom Viruspartikel, so daß freies Glykoprotein (gp120) extrazellulär zu finden ist. In der vorliegenden Arbeit wurde zum einem die für die Membranfusion entscheidende Domäne des Glykoproteins, nämlich der hydrophobe N-Terminus der membranständigen Domäne, mit Hilfe rekombinanter, subgenomischer Konstrukte analysiert. Dabei wurde zuerst in natürlich vorkommenden Patientenisolaten nach Variationen in dieser Region und deren Auswirkungen auf die Fusionsaktivität geschaut. Es zeigte sich, daß trotz hoher Aminosäurevariabilität der hydrophobe Charakter des N-Terminus sowie die Glycin-Positionen erhalten bleiben, es aber einige Mutationen gibt, die die Fusionsaktivität beeinflussen. Dies kann über eine Verminderung der Spaltbarkeit des Vorläuferproteins sowie über eine Störung der Assoziation der Untereinheiten nach der Spaltung erfolgen. In einem weiteren Ansatz wurden mittels gezielter Mutagenese Deletionen im N-Terminus durchgeführt. Obwohl dabei die beiden putativen Spaltstellen des Vorläuferproteins nicht direkt mutiert wurden, zeigte sich, daß mit zunehmender Deletion die Spaltbarkeit herabgesetzt wurde. Desweiteren zeigte sich, daß es neben der oben genannten spontanen Dissoziation von Glykoprotein in den Extrazellulärraum noch einen weiteren Weg gibt, mit dessen Hilfe die Zelle das HIV-Env sezernieren kann. Es fanden sich extrazelluläre Mikrovesikel, in die Glykoproteinmoleküle inkorporiert sind. Dies geschieht besonders effektiv mit nicht gespaltenem Env und und mit Env-Mutanten, die eine Deletion im C-teminalen Bereich des gp41, der jenseits der Zellmembran cytoplasmatisch lokalisiert ist, aufweisen. Durch Analyse der Zuckerseitenketten der Glykoproteine konnten Hinweise auf die Zellkompartimente, aus denen sie stammen, gewonnen werden. Das in den Mikrovesikeln vorliegende Glykoprotein zeichnet sich weiterhin durch eine ungewöhnliche Resistenz gegenüber zuckerspaltenden Enzymen sowie Proteasen aus, was auf eine gegenüber dem Viruspartikel veränderte räumliche Struktur oder auf eine reverse Orientierung in der Membran schließen läßt. Darüberhinaus zeigte sich, daß der Transport über Mikrovesikel es auch noch weiteren HIV-Proteinen, die keine Glykoproteine sind, sondern in der infizierten Zelle zytosolisch vorliegen, ermöglicht, die Zelle zu verlassen, vor allem, wenn sie membranverankert vorliegen. Abschließend wird diskutiert, welche Funktion der Export von Proteinen über Mikrovesikel für die virusinfizierte Zelle bzw. für die Virusmaturation haben könnte. Desweiteren wird die Bedeutung der verschiedenen Formen von zellfreiem Glykoprotein für die Pathogenese der HIV-Erkrankung insbesondere im zentralen Nervensystem sowie für die Impfstrategien, die rekombinantes Env beinhalten, erläutert.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	19.08.2005
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	17.10.2002
Datum der Promotion:	17.10.2002