Bedeutung des Kern-Zytoplasma Transportes adenoviraler Proteine für die Virusreplikation und Tumorgenese
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Obwohl humane Adenoviren beim Menschen keine malignen Erkrankungen verursachen, haben sie als Tumormodellsystem zum Verständnis der Krebsentstehung beigetragen und werden darüber hinaus bereits als Vektoren in der Gentherapie und als onkolytische Viren in der Tumortherapie angewandt. Als wichtige regulatorische Faktoren sind in diesem Zusammenhang das virale E1B-55kDa und das E4-34kDa Protein zu nennen. Im Rahmen des geförderten Vorhabens konnte gezeigt werden, dass während der Virusinfektion das E1B-55kDa Protein aktiv über den Crm1-abhängigen Exportweg transportiert wird, während das E4-34kDa Protein wahrscheinlich durch passive Diffusion Zugang zu anderen Zellkompartimenten hat. Um zukünftig eine Protein-spezifische Exportinhibition zu ermöglichen, wurden daher zelluläre Translokations-Biosensoren entwickelt, welche es erlauben, Translokationsinhibitoren aus Substanzbibliotheken zu identifizieren. Ferner stellte sich heraus, dass aktive Transportvorgänge auch die Funktion von Homebox-Transkriptionsfaktoren regulieren können. Weitere Untersuchungen zeigten, dass der aktive Transport des E1B-55kDa nicht nur durch Transportsignale sondern auch durch Sumoylierung reguliert wird. Die so gesteuerte intrazelluläre Lokalisation des E1B-55kDa Proteins beeinflusst dessen Transformationspotential in Kooperation mit dem viralen EIA Protein, und wird wahrscheinlich über die Komplexierung mit wichtigen regulatorischen zellulären Proteinen (z.B. p53) vermittelt. Ebenso scheint das zelluläre E1B-55kDa-bindende Protein E1B-AP5 postranslational, nämlich durch Methylierung, modifiziert zu werden. Zusammenfassend lässt sich E1B-AP5 als ein „shuttle" Protein mit aktiven nuklearen Import- und Exportsignalen (NES) klassifizieren, dem eine mögliche Rolle beim viralen und/oder zellulären RNA-Transport zugeschrieben werden kann. Der nukleare Export des E1B-55kDa/E4-34kDa-Proteinkomplexes scheint am aktiven Transport der späten viralen mRNAs beteiligt zu sein. Da das NES des E1B-55kDa Proteins der treibende „Motor" für diesen Transport zu sein scheint, wurden rekombinante Adenoviren, welche ein exportdefizlentes E1B-55kDa Protein exprimieren generiert. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass sowohl die virale Replikation als auch die „Transportkompetenz" für späte virale mRNAs durch Inaktivierung des Crm1-Transportweges nicht beeinträchtigt war. Im Gegensatz zu den komplexen Retroviren scheint der adenovirale RNA-Transport wahrscheinlich nicht präferentiell über den Crm1-Transportweg vermittelt zu werden. Ob Adenoviren, welche ein exportdefizlentes E1B-55kDa Protein exprimieren, eventuell eine erhöhte onkolytische Aktivität und Spezifität gegenüber Tumorzellen aufweisen und somit effektiver als die bekannten E1B-55kDa-Deletionsmutante (ONYX-015) therapeutisch anwendbar sind, bleibt zu klären.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2001). Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein E1B-AP5 is methylated in its Arg-Gly-Gly (RGG) box and interacts with human arginine methyltransferase HRMT1L1. Biochem J 358, 305-314
Kzhyshkowska, J., Schutt, H., Liss, M., Kremmer, E., Stauber, R., Wolf, H., and Dobner, T.
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(2001). SUMO-1 modification required for transformation by adenovirus type 5 early I B 55kDa oncoprotein. PNAS 98, 11312-11317
Endter, C., Kzhyshkowska, J., Stauber, R.H., Wolf, H., and Dobner, T.
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(2001). The adenovirus type 5 E1B-55K oncoprotein actively shuttles in virus infected cells, whereas transport of E4-34kDa is mediated by a CRM1 independent mechanism. J. Virol. 75, 5677-5683
Dosch, T., Horn, F., Schneider, G., Krätzer, F., Dobner, T., Hauber, J., and Stauber, R.H.
