Aurora Pujol Onofre
Dr.med.
The Self-association of the NS1 Protein as Key Element for the Parvoviral Life-Cycle
Geboren am 15.05.1968 in Barcelona, Spanien
Reifeprüfung am 07.06. 1986 in Barcelona, Spanien
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1986 bis SS 1993
Klinisches Studium in Barcelona, Spanien
Praktisches Jahr in Barcelona, Spanien und Heidelberg
Staatsexamen am 05.07.1993 an der Universität Autonoma de Barcelona
Promotionsfach: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
Doktorvater: Prof. Rommelaere, PhD
„Die Oligomerisierung von NS1 als Schlüsselereignis des parvoviralen Lebenszyklus“
Die autonomen Parvoviren H-1 und MVM (Minute Virus of Mice), gehören zur Familie der
Parvoviridae. Diese Viren infizieren Säugerzellen und besitzen onkosuppressives Potential in
vivo. Die Vermehrung dieser Parvoviren ist von zellulären Faktoren abhängig, die
präferentiell in der S-Phase des Zellzyklus vorhanden sind. Sie sind außerdem von der
Replikation der Wirtszelle abhängig, weil sie nicht den Übergang ruhender Zellen in die S-
Phase steuern können. Damit unterscheiden sie sich von anderen DNA-Tumorviren, die einen
solchen Mechanismus für ihre eigene Vermehrung nutzen. Eine Schlüsselrolle im Verlauf der
Replikation der Parvoviren spielt das Nichtstrukturprotein NS1. Für NS1 sind eine Reihe von
Funktionen beschrieben worden. Es ist in der Lage, ATP zu binden und zu hydrolysieren und
es besitzt Endonuklease- und Helikaseaktivität. Es reguliert weiterhin die Aktivität der viralen
Promotoren und steuert die Replikation des viralen Genoms, Funktionen, die
zusammenhängen mit der zytotoxischen Wirkung von NS1 in neoplastisch transformierten
Zellen. Für viele dieser Eigenschaften wurde postuliert, daß NS1 als Homo-Oligomer
vorliegen muß. Unser Ziel war es, diese Oligomerisierung nachzuweisen, und deren Folgen
für die Funktion von NS1 zu untersuchen. Für eine grobe Lokalisierung der
Oligomerisierungsdomäne wurden Deletionsmutanten im „Two Hybrid System“ eingesetzt.
Eine genaue Identifikation des aus 2 Elementen bestehenden Interaktionsmotives konnte dann
mit Hilfe eines Peptid-Immuno-ELISA’s erreicht werden. Peptide, die die
Oligomerisierungsdomäne von NS1 repräsentierten, wirkten als spezifische in vitro
Inhibitoren der Helikaseaktivität von NS1. Dieses Peptide zeigten in vivo durch
Mikroinjektionsexperimente eine vollständige Hemmung der parvoviralen DNA Replikation
und stellen somit ein potentielles antivirales Agens dar. In weiteren Studien sollte die Frage
geklärt werden, ob NS1-Oligomerisierung für die Regulation der Transkription notwendig ist.
Mit einer dominant-negativen NS1-Mutante, die zwar weiterhin oligomerisieren kann, aber
nicht mehr transkriptionell aktiv ist und keine DNA mehr bindet, wurden eine Reihe von
Versuchen durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, daß die Oligomerisierung von NS1 nicht
nur notwendig ist für die virale DNA-Replikation, sondern auch Voraussetzung für die
transkriptionelle Regulation der viralen und heterologen Promotoren sowie für die
Zytotoxizität von NS1 in transformierten Zellen. Die Untersuchung und Aufklärung der
Oligomerisierungsdomäne in dieser Arbeit erlaubt einen tieferen Einblick in die Funktions-
und Wirkungsweise von NS1.
