Molecular evolution of retroviral envelope proteins guided by particle incorporation and membran fusion

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Buchholz
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5281812

HIV-Partikel können neben dem HIV-Hüllprotein auch heterologe Hüllproteine anderer Viren, z.B. der TypC-Retroviren, in ihre Hülle einbauen. Die Effizienz, mit der inkorporierte Hüllproteine von TypC-Retroviren den Zelleintritt von HIV-Partikeln vermitteln, hängt von der Inkorporationsrate und von der Effizienz ab, mit der die HIV-Protease die Fusions-inhibitorischen R-Peptide der heterologen Hüllproteine spaltet. Die molekularen Determinanten der Hüllproteine sind für die beiden Vorgänge bisher weitgehend unbekannt. Ihre Kenntnis würde die rationale Entwicklung lentiviraler Vektoren mit Selektivität für bestimmte Zelltypen erlauben sowie die Ausgangsbasis für eine neue Klasse gegen HIV wirksamer Substanzen bilden, welche mit der Partikelbildung interferieren können. In diesem Antrag soll dazu ein neuartiges, auf molekularer Evolution basierendes Selektionsverfahren entwickelt werden. Bibliotheken von Hüllprotein-Varianten, die im Bereich der cytoplasmatischen Domäne diversifiziert werden, sollen auf maximale Inkorporation in HIV-Partikel und die Vermittlung eines effizienten Zelleintritts der HIV-Partikel selektioniert werden. Hauptprodukt des Projektes wird eine Liste von Aminosäure-Motiven und deren funktionelle Charakterisierung bzgl. Inkorporation und Vermittlung des Zelleintritts sein. Aus der biochemischen und biologischen Charakterisierung der selektionierten Env-Protein Varianten werden sich Rückschlüsse über die Regulation der Kapsid/Hüllprotein-Interaktionen ziehen lassen sowie Vorhersagen über die Inkorporierbarkeit anderer viraler Hüllpoteine oder auch zellulärer Transmembran-Proteine in HIV-Partikel treffen lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen