@phdthesis{Oetter2017,
  author    = {Kay-Marcus Oetter},
  title     = {Strukturelle Determinanten des pestiviralen Glykoproteins E(RNS) f{\"u}r die Retention, Sekretion und proteolytische Prozessierung},
  journal    = {Structural determinants of the pestiviral glycoprotein E(RNS) for its retention, secretion and proteolytic release},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002863-6},
  year      = {2017},
  abstract  = {Das Genus Pestivirus geh{\"o}rt zur Familie der Flaviviridae und enth{\"a}lt eine Reihe von tierpathogenen Erregern, welche (fast) ausschlie{\"s}lich Paarhufer befallen. Das bei Pestiviren vorkommende Strukturprotein ERNS ist einzigartig in der Familie Flaviviridae, es finden sich keine homologen Proteine in den anderen Genera dieser Familie. ERNS ist ein sehr ungew{\"o}hnliches Protein, da es f{\"u}r ein virales Strukturprotein verschiedene untypische Eigenschaften aufweist. Neben einer intrinsischen RNase-Aktivit{\"a}t findet sich am C Terminus eine sehr ungew{\"o}hnliche Signalpeptidase-Spaltstelle. W{\"a}hrend die RNase Aktivit{\"a}t einen wichtigen Virulenzfaktor darstellt, sorgt die ungew{\"o}hnliche Spaltstelle mutma{\"s}lich f{\"u}r die verlangsamte Prozessierung des ERNS-E1-Vorl{\"a}uferproteins. Inwieweit die verlangsamte Spaltung des Vorl{\"a}uferproteins f{\"u}r das Virus wichtig sein k{\"o}nnte, ist bis dato noch ungekl{\"a}rt. Auch ist die Ausbildung von Dimeren wichtig f{\"u}r die Virulenz von ERNS. Dar{\"u}ber hinaus erfolgt eine partielle Sekretion von ERNS in den extrazellul{\"a}ren Raum, w{\"a}hrend ein Gro{\"s}teil in der Zelle verbleibt. Zus{\"a}tzlich verf{\"u}gt ERNS {\"u}ber eine untypische Membranverankerung, die durch eine lange, C-terminale amphipathische Helix vermittelt wird. Innerhalb dieser amphipathischen Helix findet sich eine Reihe geladener Aminos{\"a}uren, deren Lokalisation und Anordnung zu zwei spiegelsymmetrisch komplement{\"a}ren Gruppen bei Pestiviren konserviert ist. Es stellte sich die Frage, welche biologische Relevanz dieses Muster an geladenen Aminos{\"a}uren haben k{\"o}nnte. Ausgehend von der vorgeschlagenen Ausbildung eines „Charge Zippers“ – durch R{\"u}ckfaltung und Ausbildung von Salzbr{\"u}cken zwischen den komplement{\"a}ren Ladungen –, wurden mittels transienten Expressionsexperimenten die sechs hoch konservierten Ladungen im „Inneren“ des m{\"o}glichen „Rei{\"s}verschlusses“ untersucht, und es zeigte sich, dass der postulierte Charge-Zipper-Mechanismus bei ERNS vermutlich keine Rolle spielt. F{\"u}r einige der betrachteten Aminos{\"a}uren konnten Hinweise erhalten werden, dass sie eine Rolle bei der Prozessierung, der Retention und bei der Dimerisierung von ERNS spielen. Vor allem ein Austausch der Ladung an der Position 194 im ERNS zeigte einen signifikanten Einfluss auf die Prozessierung und Retention von ERNS. Auch bei der Dimerisierung stach diese Position hervor, da entgegen anderer Mutationen ein Austausch hier zu einer vermehrten Dimerbildung f{\"u}hrte. Weiterf{\"u}hrend wurden diese Mutationen in rekombinante Viren eingef{\"u}hrt, und es zeigte sich, dass vor allem die spezifischen Ladungen an den Positionen 184 und 191 im ERNS wichtig f{\"u}r die effiziente Virusvermehrung sind. Ladungsaustausche an diesen Positionen sorgten f{\"u}r nicht lebensf{\"a}hige Virusmutanten, w{\"a}hrend Alaninsubstitutionen im Lauf von Passagen zur urspr{\"u}nglichen Ladung revertierten. Diese Ergebnisse zeigen die elementare Bedeutung der Ladungen f{\"u}r die Generierung von infekti{\"o}sen Viren. Die molekularen Mechanismen, in denen diese Reste von Bedeutung sind, m{\"u}ssen in weiteren Arbeiten noch aufgekl{\"a}rt werden.},
  language  = {de}
}