dc.contributor.advisor | Hahn, Alexander Dr. | |
dc.contributor.author | Großkopf, Anna Katharina | |
dc.date.accessioned | 2021-02-25T13:37:09Z | |
dc.date.available | 2021-02-25T13:37:09Z | |
dc.date.issued | 2021-02-25 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-158C-6 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8431 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8431 | |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
dc.subject.ddc | 570 | de |
dc.title | Cell and Receptor Tropism of γ2-Herpesviruses | de |
dc.type | cumulativeThesis | de |
dc.contributor.referee | Hahn, Alexander Dr. | |
dc.date.examination | 2020-03-23 | |
dc.description.abstractger | Das Kaposi-Sarkom-Herpesvirus (KSHV), das einzige Rhadino- oder γ2-Herpesvirus im Menschen, ist
mit dem Kaposi Sarkom (KS) und zwei B-Zell-Lymphomen, dem primären Effusionslymphom und der
multizentrischen Castleman-Erkrankung, assoziiert. Da der Mechanismus der Primärinfektion, die
Ausbreitung im Wirt und die Entstehung Virus-assoziierter Erkrankungen zumindest teilweise durch
den viralen Zell- und Gewebetropismus bestimmt werden, ist es entscheidend den Beitrag
spezifischer Interaktionen zwischen viralen Glykoproteinen und zellulären Rezeptoren zur Infektion
unterschiedlicher Zelltypen zu verstehen. Der Fokus dieser Arbeit liegt hierbei auf der Familie der Eph
Rezeptortyrosinkinasen, die an der Infektion diverser adhärenter Zelllinien beteiligt sind. Indes der
KSHV gH/gL Glykoproteinkomplex die höchste Affinität für EphA2 aufweist, wurden weitere Eph
Rezeptoren des A-Typs als Bindepartner von KSHV beschrieben. Obwohl die gH/gL-Eph Interaktion
Gegenstand verschiedener Studien war, gibt es weiterhin unbeantwortete Fragen bezüglich der Rolle
von Eph Rezeptoren für den KSHV Tropismus und KSHV-assoziierte Pathologien. Unsere Zielsetzung
lag demnach in der Identifikation von Aminosäuren in KSHV gH/gL, welche essentiell für die
Eph-Interaktion sind, in der Konstruktion von rekombinanten Viren mit Mutationen in den
identifizierten Aminosäuren, sowie in der Charakterisierung der Eph Rezeptor Nutzung auf BJAB
Zellen, einem Modell für die Zell-assoziierte KSHV Infektion von B-Zellen. Analog zu KSHV interagiert
das verwandte Rhesusaffen Rhadinovirus (RRV) mit Eph Rezeptoren, zeigt hierbei jedoch
abweichende Affinitäten für einzelne Mitglieder der Eph Familie. Durch Vergleiche zwischen beiden
Viren konnten wir konservierte Aminosäuren in der N-terminalen Region von gH identifizieren,
welche essentiell für die gH/gL-Eph Interaktion sind. Mutation dieser Aminosäuren in KSHV und RRV
verhinderte die Interaktion mit Eph Rezeptoren und ermöglichte uns die Analyse des Zelltypspezifischen
Beitrags von Eph Rezeptoren zur KSHV und RRV Infektion. Dieses System kam außerdem
in unserer Studie zum Einsatz, die zwei weitere Eph Rezeptoren des A-Typs als funktionelle KSHV und
RRV Rezeptoren auf BJAB Zellen charakterisierte. Die Funktion von EphA5 und EphA7 in der KSHV
Zell-Zell Übertragung, sowie in der zellfreien RRV Infektion wurde durch Knockout mit Hilfe der
CRISPR/Cas9 Methode nachgewiesen. Ferner beschäftigten wir uns mit der Frage, ob weitere, Eph-unabhängige
Interaktionspartner des gH/gL Komplexes die Infektion verschiedener Zelltypen durch
Rhadinoviren beeinflussen. Wir identifizierten die Plexin domain containing Proteine 1 und 2
(Plxdc1/2) als spezifische Interaktionspartner von RRV im Gegensatz zu KSHV und beschrieben ein
essentielles Plxdc-Interaktionsmotiv nahe dem Eph-Interaktionsmotiv in RRV gH. Die Plxdc-Rezeptorfunktion wurde mittels lentiviraler Überexpression sowie mit Hilfe von zur Plxdc-Bindung
unfähigen RRV Deletionsmutanten nachgewiesen. Zusammengenommen beschreiben die
vorliegenden Studien weitere Eph Rezeptoren vom A-Typ als funktionelle Rezeptoren für KSHV und
RRV, charakterisieren die Funktion einer neuen Rezeptorfamilie für die RRV Infektion und
verdeutlichen die Bedeutung der N-terminalen Region des rhadinoviralen gHs als konservierte
Rezeptorbindedomäne, welche die Interaktion von KSHV und RRV mit Eph Rezeptoren und die
Interaktion von RRV mit Plxdc Rezeptoren vermittelt. | de |
dc.description.abstracteng | Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV), the only rhadino- or γ2-herpesvirus of humans, is
associated with Kaposi’s sarcoma (KS) and two B cell proliferative malignancies, primary effusion
lymphoma (PEL) and a variant of multicentric Castleman’s disease (MCD). As routes of primary
infection, dissemination through the host, and development of virus-associated pathologies are at
least partially shaped by viral cell and tissue tropism, it is crucial to understand the contribution of
distinct viral glycoproteins and cellular receptor interactions to cell type-specific infection. In this
context, the present thesis focuses on members of the Eph family of receptor tyrosine kinases, which
were shown to play a role in KSHV infection of various adherent cell lines. While the KSHV gH/gL
glycoprotein complex exhibits the highest affinity for EphA2, additional A-type Ephs have been
described as interaction partners of KSHV. Even though the gH/gL-Eph interaction was subject of
various studies, key questions regarding the role of Ephs in KSHV tropism and pathology remained
unanswered. We therefore aimed to identify amino acid residues on the KSHV gH/gL complex that
critically mediate the Eph interaction, create Eph detargeted virus recombinants mutated in the
identified amino acid residues, and characterize the Eph usage on BJAB cells, as model for cell-to-cell
transmission of KSHV into B cells. Similar to KSHV, the related rhesus monkey rhadinovirus (RRV)
interacts with Eph receptors while exhibiting differing affinities for individual Eph family members.
Comparison of the two viruses allowed us to identify conserved amino acid residues in the
N-terminal domain of gH which are critical for the gH/gL-Eph interaction. Mutation of these amino
acids in KSHV and RRV recombinants abrogated the viral interaction with Eph receptors and allowed
us to analyze the cell type-specific contribution of the Eph family to KSHV and RRV infection. This
system was also employed in our second study which identified two additional A-type Ephs as
functional KSHV and RRV receptors on BJAB cells. The role of EphA5 and EphA7 in KSHV cell-to-cell
transmission and RRV cell-free infection was demonstrated using CRISPR/Cas9-mediated knockout.
We furthermore addressed the question whether additional cellular, Eph-independent interaction
partners of the gH/gL complex shape the rhadinoviral infection of different cell types. We identified
the Plexin domain containing proteins 1 and 2 (Plxdc1/2) as specific interactors for RRV, but not
KSHV, and characterized a crucial Plxdc-interaction motif in close proximity to the identified
Eph-interacting residues on RRV gH. Receptor function of Plxdcs was demonstrated by lentiviral
overexpression of Plxdc1 and 2 in target cells and a Plxdc-detargeted RRV deletion mutant.
Collectively, the present studies identify additional A-type Eph members as functional receptors for
KSHV and RRV, characterize the role of a novel family of gH/gL-interacting proteins for RRV infection,
and underline the importance of the N-terminal domain of the rhadinoviral gH as conserved
receptor-binding domain, which mediates the interaction of KSHV and RRV with Eph receptors and
the independent interaction of RRV with Plxdc family members. | de |
dc.contributor.coReferee | Groß, Uwe Prof. Dr. | |
dc.contributor.thirdReferee | Walter, Lutz Prof. Dr. | |
dc.contributor.thirdReferee | Weber, Friedemann Prof. Dr. | |
dc.contributor.thirdReferee | Pöhlmann, Stefan Prof. Dr. | |
dc.contributor.thirdReferee | Roos, Christian PD Dr. | |
dc.subject.eng | Virus entry | de |
dc.subject.eng | gamma-herpesvirus | de |
dc.subject.eng | Eph receptors | de |
dc.subject.eng | Plexin domain containing protein | de |
dc.subject.eng | KSHV | de |
dc.subject.eng | RRV | de |
dc.subject.eng | gH/gL complex | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0005-158C-6-6 | |
dc.affiliation.institute | Göttinger Graduiertenschule für Neurowissenschaften, Biophysik und molekulare Biowissenschaften (GGNB) | de |
dc.subject.gokfull | Biologie (PPN619462639) | de |
dc.identifier.ppn | 1749484188 | |