Kurzfassung

Humane Papillomviren sind kleine DNA-Tumorviren. Je nach Typ infizieren Papillomviren spezielle Epithelien der Haut und Schleimhäute, an denen sie lokal begrenzte Läsionen verursachen. Durch die persistente Infektion mit einem sogenannten Hochrisikotyp kann die Bildung eines malignen Tumors hervorgerufen werden. 99,9% aller Zervixkarzinome sind mit HPV assoziiert, davon etwa 80% mit einem der HPV-Typen 16, 18, 31 oder 45. Sie haben daher eine erhebliche medizinische und wirtschaftliche...Humane Papillomviren sind kleine DNA-Tumorviren. Je nach Typ infizieren Papillomviren spezielle Epithelien der Haut und Schleimhäute, an denen sie lokal begrenzte Läsionen verursachen. Durch die persistente Infektion mit einem sogenannten Hochrisikotyp kann die Bildung eines malignen Tumors hervorgerufen werden. 99,9% aller Zervixkarzinome sind mit HPV assoziiert, davon etwa 80% mit einem der HPV-Typen 16, 18, 31 oder 45. Sie haben daher eine erhebliche medizinische und wirtschaftliche Bedeutung. Fundiertes Wissen über den Infektionszyklus von Viren ist die Voraussetzung für die Entwicklung antiviraler Strategien. Papillomviren scheinen für ihre Infektion einen neuartigen, wenig charakterisierten Infektionsweg zu nutzen. Zur Aufklärung dieses Pathways haben wir zelluläre Kofaktoren der HPV16-Infektion mit Hilfe von Proteomanalysen und anschließenden siRNA-Analysen identifiziert. Dabei fanden wir u.a. das Autophagieprotein p62/SQSTM1, sowie das kaum erforschte Protein C11orf59. Die Rolle der Autophagie bzw. die Beteiligung von p62 und C11orf59 bei einer Papillomvirusinfektion ist neu und soll in diesem Vorhaben näher charakterisiert werden. Die Rolle der Autophagie als zell-autonome Abwehr gegen intrazelluläre Mikroorganismen wird erst seit kurzem untersucht und die Modulation dieses zellulären Mechanismus könnte eine generelle mikrobielle Strategie darstellen. Unsere geplanten Untersuchungen zur Rolle der Autophagie bei Papillomviren soll sowohl der Aufklärung des HPV-Infektionsweges als auch das Verständnis über die Virus-Wirt Interaktion verbessern. Ersten Daten zufolge stellen wir die Hypothese auf, dass Papillomviren Autophagie nutzen oder sogar induzieren, um die endocytierten Viren vor dem Abbau zu schützen und eventuell die Freisetzung des Infektionskomplexes ins Zytoplasma zu ermöglichen. Wir vermuten, dass dieser Prozess über die Rekrutierung der Autophagosomenmembran und Blockade der Lysosomenfusion abläuft. Diese Hypothese möchten wir mit Hilfe von siRNA-vermittelter Depletion von Autophagieproteinen im Infektionsinhibitionsassay, mit Hilfe von Immunfluoreszenzanalysen in Zellkulturen, Gewebeschnitten von infiziertem Zervixgewebe, durch Live-Cell-Imaging sowie durch Westernblot Analysen der Autophagieproteine untersuchen. Alle benötigten Methoden sind etabliert und unsere vorläufigen Daten erfolgversprechend. Papillomviren stellen außerdem ein geeignetes Werkzeug dar um zelluläre Mechanismen zu studieren. Eventuell können wir durch unsere Erkenntnisse den Vorgang der Autophagie besser verstehen und antivirale Strategien ableiten, die auf andere Infektionen übertragen werden können.

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