Untersuchungen zum Einbau des Ebolavirus-Hüllprotein in retrovirale Partikel des humanen endogenen Retrovirus K113

Abstract

Ausgehend von der Sequenz des humanen endogenen Retrovirus K113 (HERV-K113), welches auf Chromosom 19p13.11 in einem humanen Genom gefunden wurde, konnte in der Arbeitsgruppe ein virales Genom rekonstituiert werden, das der ehemals exoge-nen Form entspricht. Nach Transfektion dieses viralen Genoms in Zellen werden retro-virale Partikel gebildet, die schwach infektiös und nicht replikationskompetent sind. Durch ein bereits etabliertes, auf vier Plasmiden basierendes System ist es möglich den Einbau von anderen viralen Hüllproteinen in HERV-K113-Partikeln zu untersu-chen. Innerhalb dieser Arbeit wurde anhand von Westernblot- und ELISA-Messungen gezeigt, dass der Einbau des Ebolavirus-Hüllproteins (EboV-Gp) in die retroviralen Partikel des HERV-K113 möglich ist und im Vergleich zu dem Vesicular Stomatitis Vi-rus Glykoprotein (VSV-G) sowie dem ursprünglichen Glykoprotein von HERV-K113 (oricoEnv) keine verringerte Produktion der VLPs (virus-like particles) messbar war. Weiterhin führte die für HIV-1 und natives HERV bereits beschriebene produktionsstei-gernde Wirkung des humanen Staufen-1 Proteins auch in diesem System zu einer er-höhten Virusproduktion (Faktor 1,6) in der Zellkultur, obwohl die Menge des Staufen-1 für die optimalste Steigerung variiert. Bei elektronenmikroskopischen Untersuchungen konnten keine Deformierungen oder erkennbaren Auswirkungen auf die Morphologie der EboV-Gp pseudotypisierten HERV-K113-Partikel entdeckt werden. Die Ergebnisse einer Real-Time PCR deuteten darauf hin, dass die mit EboV-Gp pseudotypisierten HERV-K113-Partikel RNA enthalten und somit eine RNA-Verpackung stattgefunden hat. Schließlich konnte die Infektiosität dieser Viren in Infektionsversuchen nachgewie-sen werden. Die Effizienz der Infektion mit EboV-Gp pseudotypisierten HERV-K113-Partikeln lag dabei oberhalb der Infektionsrate der Partikel, die das HERV-K113-Hüllprotein selbst tragen. Diese Ergebnisse zeigen, dass neben der Pseudotypisierung von HERV-K113-Partikeln mit VSV-G auch die Pseudotypisierung mit dem Hüllprotein des Ebolavirus möglich ist, ohne dass die Integrität der Viruspartikel gestört wird. Wei-terhin ergeben sich Hinweise, dass die untersuchten Hüllproteine in verschiedenen Prozessen der HERV-K113 Assemblierung Einfluss haben können. Diese Experimente dienen als Grundlage für weiterführende Untersuchungen, denn durch die schwache Immunogenität im Menschen könnten Partikel von endogenen Retroviren, die mit vira-len Hüllproteinen pseudotypisiert sind, potentielle Vektoren darstellen, um Immunant-worten gegen die nativen Hüllproteine zu induzieren und damit als Impfstoffe dienen.