HPV

Die Rolle von HPV16 E8^E2-regulierten Wirtszellgenen

01/10/2018 to 30/09/2021

Infektionen mit den Hoch-Risiko (HR) humanen Papillomviren (HPV) 16,18, 31 u.a. sind ein notwendiger Risikofaktor für die Entstehung von Karzinomen der Zervix und anderer Malignome.
Der Replikationszyklus von HR-HPV ist eng an den Diffferenzierungszustand der infizierten Keratinozyten gekoppelt. Die produktive Amplifikation der viralen Genome und die Expression der viralen Kapsidproteine findet nur in differenzierten Keratinozyten statt und geht einher mit der abundanten Expression des viralen E4 Proteins und einer virus-induzierten DNA-Schadensantwort.
Das HPV E8^E2 Protein ist ein hoch-konservierter Repressor der viralen Genomreplikation und Genexpression in undifferenzierten Zellen. HPV16 E8^E2 inhibiert zusätzlich in differenzierten Keratinozyten die produktive Genomreplikation und die Expression der späten viralen E4 und L1 Proteine. Bisher ist unverstanden, warum die Limitierung der Replikation durch E8^E2 für HPV16 vorteilhaft ist. Transkriptomanalysen von differenzierten Zelllinien, welche replizierende HPV16 Genome enthalten, zeigen nun erstmals, dass der Verlust von E8^E2 die Expression zellulärer Gene wie der Transkriptionsfaktor ATF3, das sekretierte Proteinen CYR61 und die Membranproteine CD274/PD-L1 und ULBP1, welche die Interaktion mit Immunzellen regulieren können, dereguliert. Diese Genexpressionsunterschiede treten vorwiegend in differenzierten Zellen auf und darüber hinaus kann ATF3 direkt durch die viralen E1 oder E4 Proteine induziert werden. Dies legt nahe, dass die Deregulation von ATF3 (und vermutlich weiterer Gene) eine Konsequenz der erhöhten produktiven Replikation von HPV16 E8^E2 Mutantengenomen ist. Dies lässt vermuten, dass der Grund für die hohe Konservierung von E8^E2 ist, die virale Genexpression in der nicht-produktiven und produktiven Replikationsphase zu limitieren, um die Expression bestimmter zellulärer Gene zu begrenzen. Die Deregulation zellulärer Gene durch E8^E2 beruht auf einer konservierten Interaktion mit dem zellulären NCoR/SMRT Korepressor-Komplex, welcher aus den Komponenten GPS2, HDAC3, NCoR, SMRT, TBL1 und TBLR1 besteht. Unsere Vorarbeiten weisen darauf hin, dass die NCoR-Domänen aa 228-314 oder aa1462-1949 oder TBLR1 direkt mit E8^E2 interagieren könnten. Ziel des Projekts ist es, die Rolle der deregulierten Gene bei der Papillomvirusreplikation aufzuklären und die der Deregulation zugrunde liegenden Mechanismen zu erforschen. Darüber hinaus sollen Proteinfragmente identifiziert werden, die die Interaktion von E8^E2 mit dem NCoR/SMRT Komplex inhibieren, um die E8^E2 Aktivität bei persistierenden HR-HPV Infektionen manipulieren zu können.