Influenza Systems Virology - Molecular Signatures of Permissive Virus Infection

Virus-bedingte Epidemien und Pandemien und deren Bekämpfung stellen für die meisten staatlichen Gesundheitssysteme eine nach wie vor ungelöste Herausforderung dar. Dies wurde gerade in den letzten Jahren durch die sich weltweit ausbreitenden und in vielen Fällen tödlich endenden Infektionen durch Schweine- und Vogel-Influenzaviren in dramatischer Weise deutlich. Nach wie vor ist nicht geklärt, welche Faktoren eine aus Sicht der Viren erfolgreiche Infektion bestimmen. Das Netzwerk ViroSign hat sich zum Ziel gestellt, die charakteristischen Signaturen des Proteoms einer Wirtszelle und das möglichst vollständige Virus-Wirtszelle Interaktom nach Infektion durch Influenzaviren in seiner zeitlichen Dynamik zu charakterisieren, um die wesentlichen Faktoren und zellulären Kontrollpunkte zu identifizieren, die über eine erfolgreiche, d.h. permissive Infektion entscheiden. Dabei wird ein großer Bogen der angewendeten Methoden und Techniken gespannt, der von der globalen Analyse auf der Basis von Hochdurchsatzmassenspektrometrie (SILAC) und RNAi-‚Screens’ bis hin auf das Niveau einer einzelnen lebenden Zelle (hoch-auflösende Fluoreszenzmikroskopie) reicht. Bioinformatische Analysen der experimentellen Daten werden dabei grundlegend für die Identifizierung zellulärer Faktoren und viraler Proteine sein, die für die spezifische Reaktion der Wirtszelle auf die Infektion verantwortlich sind. Auf dieser Basis wird ein funktionelles Model der Infektion von Influenzaviren erstellt, das Vorhersagen über Kontrollpunkte der permissiven Infektion gestattet, die wiederum experimentell überprüft werden. Damit wird ein Grundstein für die gezielte Bekämpfung von Infektionen in der Zukunft gelegt werden.

Projektleitung
Herrmann, Andreas Prof. Dr. rer. nat. (Details) (Molekulare Biophysik)

Mittelgeber
BMBF

Laufzeit
Projektstart: 01/2013
Projektende: 05/2016

Publikationen
BMBF ViroSign
Mair, C., Sieben, C., Ludwig, K., Herrmann, A. (2014) Receptor Binding and pH stability - How Influenza A virus hemagglutinin affects host-specific virus infection. Biochim. Biophys. Acta 1838, 1153-1168

Wörmann, X., Lesch, M., Welke, R.-W., Okonechnikov, K., Abdurishid, M., Sieben, C., Geissner, A., Brinkmann, V., Kastner, M., Karner, A., Zhu, R., Hinterdorfer, P., Anish, C., Seeberger, P.H., Herrmann, A., Meyer, T.F., Karlas, A. (2016) Genetic characterization of an adapted pandemic 2009 H1N1 influenza virus that reveals improved replication rates in human lung epithelial cells. Virology, 492, 118-129.

Schelker, M., Mair, C.M., Jolmes, F., Welke, R.-W., Klipp, E., Herrmann, A., Flöttmann, M., Sieben, C. (2016) Viral RNA degradation and diffusion act as a bottleneck for the influenza A virus infection efficiency. Plos Comp. Biol. DOI:10.1371/journal.pcbi. 1005075 October 25, 2016

Schierhorn, K., Jolmes, F., Bespalowa, J., Saenger, S., Peteranderl, C., Dzieciolowski, J., Budt, M., Pleschka, S., Herrmann, A., Herold, S., Wolff, T. (2017) Influenza A virus virulence depends on two amino acids in the N-terminal domain of its NS1 protein facilitating inhibition of PKR. J. Virology 91, doi: 10.1128/JVI.00198-17

Sadewasser, A., Paki, K., Eichelbaum, K., Bogdanow, B., Saenger, S., Budt, M., Lesch, M., Hinz, K.-P., Herrmann, A., Karlas, A., Selbach, M., Wolff, Th. (2017) Quantitative proteomic approach identifies Vpr binding protein as novel host factor supporting permissive influenza A virus infections in human cells. Mol. Cell. Proteomics 16, 728-742.

Lesch, M., Luckner, M., Meyer, M., Gravenstein, I., Raftery, M., Sieben, C., Martin, L., Imai, A., Welke, R., Schönrich, G., Herrmann, A., Meyer, TF., Karlas, A. (2019) RNAi-based small molecule repositioning reveals clinically approved urea-based kinase inhibitors as broadly active antivirals. PLoS Pathogens, Mar 18;15(3):e1007601. doi:10.1371/journal.ppat.1007601. eCollection 2019 Mar.PMID: 30883607

Zuletzt aktualisiert 2020-19-03 um 23:17