Analyse der Funktion des SH-Proteins als Virulenzfaktor des Mumpsvirus

MuV ist der Erreger der schon seit dem Altertum bekannten Kinderkrankheit Mumps. Obwohl einer Infektion durch Impfung vorgebeugt werden kann, gibt es noch immer weltweit Ausbrüche mit schwerwiegenden medizinischen Folgen. MuV, ein Paramyxovirus, besitzt ein einzelsträngiges, negativ orientiertes RNA-Genom. Der offene Leserahmen des SH-Proteins liegt in einer besonders variablen Region des Genoms, die deshalb auch zur Genotypisierung des MuV verwendet wird. Zur Funktion dieses Transmembranproteins ist bisher nur wenig bekannt. Die vorliegende Arbeit präsentiert Ergebnisse zur molekularen Wechselwirkung des SH-Proteins mit Proteinen und Signalwegen der Wirtszelle. Frühere Arbeiten der Arbeitsgruppe Mankertz identifizierten im Hefesystem das zelluläre Protein A1Up als einen Interaktionspartner von MuV SH. A1Up gehört zur Familie der Ubiquiline, welche über eine UbL-Domäne mit dem Proteasom und über eine UbADomäne mit Polyubiquitinketten interagieren. Für die Interaktion mit MuV SH sind diese beiden Domänen nicht erforderlich, dagegen spielt das Sti1-Element der Chaperonbindenden Proteine eine entscheidende Rolle. Ubiquiline sind als regulatorische Elemente der zellulären Proteindegradation beschrieben. Unter den in dieser Arbeit verwendeten Bedingungen beeinflusst die Interaktion von MuV SH mit A1Up weder den Prozess der Autophagie noch die Proteasomaktivität gegenüber Ubiquitin-markierten Substraten. MuV SH erfährt in Anwesenheit von A1Up eine partielle Umverteilung vom ER zum Proteasom, wird dort jedoch nicht abgebaut. Es bilden sich Aggregate aus MuV SH und A1Up mit dem Proteasom, deren Größe von der Proteasomaktivität abhängig ist. Die SH-Proteine von MuV und anderen Paramyxoviren wurden als virale Gegenspieler des NF-kB-Signalwegs beschrieben, der eine zentrale Rolle in der angeborenen Immunantwort spielt. In Zellkultur reduziert die ektopische Expression von MuV SH die NF- kB-Basalaktivität in Korrelation zur exprimierten Proteinmenge. Außerdem verhindert das SH-Protein die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-kB nach Stimulation mit dem proinflammatorischen Cytokin TNFa oder dem dsRNA-Analogon poly(I: C). Die TNFa- oder poly(I: C)-induzierte Apoptose wird durch MuV SH jedoch weder blockiert noch verstärkt. Es wurde gezeigt, dass MuV SH die Aktivierung der Kinasen IKKa/b hemmt, ein Schlüsselschritt bei der Aktivierung von NF-kB. So sind in Gegenwart des SH-Proteins auch die Translokationsrate des Transkriptionsfaktors in den Zellkern und die Phosphorylierung von NF-kB an Ser536 reduziert. Alle Untersuchungen dieser Arbeit wurden parallel mit dem SH-Protein des MuV Impfstamms Jeryl Lynn und dem eines MuV Patientenisolats durchgeführt. Trotz der hohen Variabilität in der Aminosäuresequenz wurden die beschriebenen Effekte gleichermaßen durch beide SH-Proteine erzielt.