Evaluation of cellular proteins binding to the transmembrane envelope protein gp41 of HIV-1

Abstract

Das von HIV ausgelöste erwobene Immunschwäche-Syndrom (AIDS) stellt auch heute noch ein Problem dar. Im Jahr 2014 waren laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) 36,9 Millionen Menschen mit HIV infiziert. Heute, 30 Jahre nach der Entdeckung von HIV, gibt es zwar gute therapeutische Ansätze, eine Heilung ist aber bisher nicht in Aussicht. Während der Lebenszyklus von HIV bereits gut verstanden ist, ist noch unklar wodurch eine Immunsuppression in infizierten Menschen ausgelöst wird. Es gibt Hinweise darauf, dass eine hochkonservierte Domäne des transmembranen Hüllproteins gp41 von HIV dabei eine Rolle spielt. Jedoch konnte für gp41 bisher kein putativer Rezeptor mit immunmodulierenden Eigenschaften gefunden werden. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit sollte die Bindung von synthetischen Peptiden die der immunsuppressiven Domäne von gp41 entsprechen („Isu Peptid“) und rekombinant hergestelltem gp41 an humane PBMCs untersucht werden. Weiterhin sollte die Bindung des Isu Peptids an Subpopulationen von Lymphozyten und Monozyten analysiert und schließlich putative Interaktionspartner durch Immunpräzipitation isoliert und mittels Massenspektrometrie charakterisiert werden. Es konnte ein spezifische Bindung des Isu Peptids an Monozyten und Lymphozyten festgestellt werden. Die Spezifität der Bindung wurde durch den Einsatz eines Peptids mit randomisierter Aminosäuresequenz gezeigt. Zusätzlich konnte die Spezifität der Binding an Monozyten mittels kompetitiver Hemmung demonstriert werden. Als Zielzellen des Isu Peptid wurden B Zellen, sowie klassische und intermediäre Monozyten identifizert. Eine Charakterisierung des rekombinanten gp41 ergab, dass es trimerisiert und N-glykolisiert ist und sich in der six-helix bundle Konformation befindet. Weitere Untersuchung zeigten, dass die Bindung des gp41 zu humanen PBMCs schwach, aber konzentrationsabhängig ist. Abschließend wurde eine Immunpräzipitation mit Isu Peptiden und gp41 an humanen PBMCs durchgeführt, die Proben wurden mittels Massenspektrometrie analysiert. Die Ergebnisse der Massenspektrometrie werden in wenigen Wochen erwartet.