@phdthesis{Zuehlsdorf2016,
  author    = {Martin Z{\"u}hlsdorf},
  title     = {Strukturanalysen ausgew{\"a}hlter Proteine des pseudorabies virus},
  journal    = {Structural analyses of proteins from pseudorabies virus},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002467-7},
  year      = {2016},
  abstract  = {Der Replikationszyklus der Herpesviren ist sehr komplex und im Detail unzureichend verstanden. Die Funktionen und Eigenschaften einiger viraler Proteine sind bisher kaum charakterisiert. Folglich gibt es wenige Strukturmodelle dieser Proteine, wodurch beispielsweise eine rationale Medikamentenentwicklung kaum m{\"o}glich war. Die Zielstellung dieser Arbeit war, neun dieser Proteine (pUL4, -7, -11, -16, -21, -26, -26.5, -32 und -33) aus dem pseudorabies virus (PrV) zu charakterisieren und nach M{\"o}glichkeit deren Struktur aufzukl{\"a}ren. Hierzu wurden die zur Verf{\"u}gung gestellten Gensequenzen in geeignete bakterielle Expressionsvektoren umkloniert und in E. coli exprimiert. L{\"o}sliche Proteine wurden gereinigt und anschlie{\"s}end Kristallisationsexperimenten unterzogen, w{\"a}hrend unl{\"o}sliche Proteine zum Teil auf ihre Renaturierbarkeit getestet wurden. Die Strukturen des kristallisierten N-terminalen Teils von pUL26 (Assemblin) wurden mittels R{\"o}ntgenkristallographie aufgekl{\"a}rt. Au{\"s}erdem wurden alle Proteine in silico auf Signalsequenzen, Phosphorylierungen und Sequenzmuster untersucht. Von der N-terminalen Serinproteasedom{\"a}ne (Assemblin) von pUL26 wurden drei Strukturen durch R{\"o}ntgenkristallographie bestimmt: eine native dimere, eine inhibierte dimere, sowie eine native monomere Struktur. Letztere ist das erste bekannte Strukturmodell der monomeren Form eines Assemblins. In Verbindung mit den dimeren Strukturen konnte experimentell best{\"a}tigt werden, dass die Aktivierung der Assembline {\"u}ber die Verschiebung eines loop bei der Dimerisierung erfolgt. Die Umlagerung dieses loop basiert darauf, dass sich der in der monomeren Form teilweise flexible Dimerisierungsbereich durch die Dimerisierung etwas ver{\"a}ndert und eine weitestgehend starre Konformation einnimmt. Die Helix α8 wird etwas verk{\"u}rzt und die Helix α7 etwas verl{\"a}ngert und begradigt, wodurch sich der Oxyanionenloch-Loop vom Dimerisierungsbereich entfernt und ein ausgedehntes Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungsnetzwerk aufbaut. In dieser Konformation stabilisiert der loop das Oxyanionenloch, wodurch die Protease aktiviert wird. Weiterhin wurde durch small-angle X-ray scattering best{\"a}tigt, dass der Dimerisierungsgrad von der Assemblin- und Mg\&sup2+;-Ionenkonzentration abh{\"a}ngig ist. Diese Informationen zur Dimerisierung des PrV-Assemblins k{\"o}nnen dazu beitragen, rationale Medikamentenentwicklung zu betreiben. Daraus resultierende Wirkstoffe k{\"o}nnen die Dimerisierung und somit die Aktivierung dieses Schl{\"u}sselproteins verhindern. Durch die hohe {\"A}hnlichkeit der Assembline in anderen Herpesviren, kann die nun bekannte monomere Struktur des PrV-Assemblins als Modell f{\"u}r die monomere Struktur anderer, zum Teil humanpathogener Herpesviren genutzt werden. Demzufolge k{\"o}nnte dieses Modell auch die Entwicklung von Medikamenten beispielsweise gegen das Epstein-Barr virus oder das herpes simplex virus 1 erm{\"o}glichen. Es stellte sich zudem heraus, dass die bisher f{\"u}r das PrV-pUL26 bzw. -pUL26.5 vorhergesagte zweite Assemblinschnittstelle (M-site) vermutlich nicht korrekt ist. Es wurde eine andere M-site vorgeschlagen, welche ebenfalls infrage kommt. Eine Charakterisierung in vitro war bei f{\"u}nf der neun zu untersuchenden Proteine m{\"o}glich. Die anderen vier Proteine (pUL7, -16, -21 und -32) konnten aus verschiedenen Gr{\"u}nden nicht erfolgreich exprimiert werden. Die Proteine pUL4, pUL26.5 und pUL33 wurden unl{\"o}slich exprimiert, wobei pUL33 renaturiert werden konnte. Der Membrananker pUL11 und die N-terminale Serinproteasedom{\"a}ne von pUL26 konnten l{\"o}slich exprimiert werden. Untersuchungen in silico ergaben, dass der Membrananker pUL11 aus dem pseudorabies virus wahrscheinlich ein nukle{\"a}res Exportsignal tr{\"a}gt, was bisher nicht bekannt war. Es ist zudem wahrscheinlich, dass pUL11 selbst keine definierte Struktur hat, da es mit 63 Aminos{\"a}uren ein sehr kleines Protein ist und {\"u}ber Sequenzmuster mit anderen Proteinen interagiert.},
  language  = {de}
}