Function and regulation of the ISG15 specific isopeptidase USP18
General Genetics and Functional Genome Biology
Biochemistry
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses DFG geförderten Projektes wurde die Funktion von USP18 untersucht, welches als ISG15 spezifische Protease fungiert und zudem eine zentrale Rolle bei der Regulation des Typ I Interferon (IFN) Signalweges darstellt. Es war eine eingehendere Untersuchung von interagierenden Proteinen, die Analyse embryonaler Letalität USP18 defizienter Mäuse, sowie die funktionelle Analyse von USP18 in verschiedenen Organen durch gezielte, konditionelle Inaktivierung projektiert. Kurz nach der Einreichung unseres Antrages erschien eine Veröffentlichung aus der Arbeitsgruppe von DE Zhang (SCRIBBS, USA), in dem beschrieben wurde, dass die auch von uns beobachtete embryonale Lethalität auf eine defekte fetale Hämatopiese zurückzuführen ist. Hierzu wurden auch weitere umfassende Analysen wie Colony forming assays durchgeführt und hämatopoiese-spezifische konditionelle USP18 ko Mäuse analysiert. Wir haben uns daher entschlossen, diesen Punkt wegen Redundanz nicht weiter zu verfolgen. Mit Ressourcen aus diesem Projekt gelang es uns zu einer bedeutenden in Nature erschienenen Publikation des Ivan Dikic Labors beizutragen, in dem gezeigt werden konnte, dass die Papain-like-Protease von SARS-CoV-2 (PlPro) analog zu USP18 ISG15 von Substraten dekonjugiert und so die angeborene Immunität unterläuft. Zudem gelang es uns einen neuen Zellbasierten Interaktionsassay zu entwickeln, der es erlaubt Interaktionen von USP18 mit ISG15 oder STAT2 oder von SARS-CoV-2 PlPro mit ISG15 quantitativ zu analysieren. Mit Hilfe dieses Assays konnten erste small molecules identifiziert werden, die die Interaktion von USP18 und ISG15 stören. Hier konnte gezeigt werden, dass auch eines dieser Moleküle die Inhibition der USP18 Protease-Aktivität inhibiert. Diese Experimente werden weiter verfolgt mit dem Ziel Modulatoren der IFN Antwort, der ISG15 Dekonjugation bzw Inibitoren der SARS-CoV-2 deISGylase PlPro zu identifizieren. Zur weitergehenden Untersuchung der Funktion von USP18 in Mikroglia wurden in Kollaboration mit Prof. M Prinz neue Cre Linien entwickelt. Diese werden nun im Rahmen des SFB/TRR 167 eingesetzt, um spezifisch die Rolle von USP18 in CNS-assoziierten Makrophagen oder parenchymalen Mikroglia zu analysieren.
Publications
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