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C2: Beate Sodeik


SFB900

Chronische Infektionen:

Mikrobielle Persistenz und ihre Kontrolle


Die Etablierung persistierender Herpes-Simplex-Virus-Infektionen



Ein bisschen Creme, ein paar Tage Geduld ‑ und Herpes scheint schnell geheilt. Die Infektion ist jedoch nicht besiegt, wenn die Bläschen von den Lippen oder im Genitalbereich verschwinden. Die hinterhältigen Viren verstecken sich in Nervenzellen und können immer wieder aktiv werden.
Das Forscherteam um Beate Sodeik untersucht, wie Herpesviren in verschiedene menschliche Zellen eindringen. Zudem suchen sie nach einem Angriffspunkt, um zu verhindern, dass das Virus sich in Nervenzellen zurückzieht. Ziel des Virus ist es, sein Genom in den Zellkern einzubringen. Im Zellkern liegt das Erbgut des Menschen und von hieraus werden alle Funktionen der Zellen gesteuert. Hier bleibt das Virusgenom unentdeckt vom Immunsystem, kann lebenslang verweilen und zu gegebener Zeit die Infektion wieder aktivieren.
Die Forscher betrachten die Moleküle der menschlichen Zelle, die das Herpesvirus nutzt, um in die Zelle und schließlich in den Kern eindringen zu können. Sie wollen die Regulierung dieser Faktoren verstehen, um daraus mögliche Therapieansätze zu entwickeln. 

Vorgehensweise

In diesem Projekt wird ein experimentelles Modell für den Zelleintritt von HSV1 in Nervenzellen aufgebaut. So wollen die Forscher die durch HSV1 aktivierten Signaltransduktionskaskaden und die spezifischen Virus-Wirt-Interaktionen charakterisieren.

Basis ist ein neu entwickeltes, polarisiertes Zellkultursystem, sogenannte Microfluidic-Kammern. Sie erlauben den Wissenschaftlern einen selektiven Zugang zu den Nervenendigungen, wie sie auch in der Haut des Menschen infiziert werden. Hierzu kultiviert das Team primäre Nervenzellen aus den dorsalen Rückenmarksganglien von Mäusen. So kann die Gruppe selektiv die Somata oder die präsynaptische Plasmamembran am Ende der Axone mit Virus inokulieren. Dieses System eignet sich für die Infektion mit HSV1 sowie für HSV2.

Für die Analyse des Zelleintritts werden rekombinante HSV1-Stämme verwendet. Diese exprimieren ein oder zwei fluoreszierende Proteindomänen, gekoppelt an virale Kapsid-, Tegument- oder Hüllproteine. So kann das Forscherteam die intrazellulären Transportwege der Viruskomponenten und ihre Interaktionen mit zellulären Strukturen in lebenden Zellen untersuchen. Zudem kann analysiert werden, ob die virale Fusion mit der Plasmamembran, endozytotische HSV1-Eintrittswege, der axonale Transport oder die Ansteuerung der Kernporen nach Hemmung spezifischer Wirtsproteine der Nervenzellen blockiert sind.

Das Team möchte die zytoplasmatischen Strukturen identifizieren, die eintretende HSV1-Kapside mit den darin enthaltenen viralen Genomen von den Nervenendigungen zum Soma und dem Kern der Nervenzellen transportieren. Sie untersuchen mögliche Funktionen der Mikrotubuli-assoziierten Proteine Dynein, Dynactin und Kinesin-1 und von spezifischen Kernimportfaktoren und der Kernporenproteine. Viele dieser Wirtsproteine kommen in verschiedenen Isoformen vor und bilden Proteinkomplexe, deren Untereinheiten in verschiedenen Zelltypen unterschiedlich stark exprimiert sind. Die Forscher hemmen diese Proteine durch pharmakologische Substanzen, wie Kinaseinhibitoren, oder RNA-Interferenz mittels shRNA-Lentiviren. Die so behandelten Zellen werden infiziert, um die Auswirkungen der Hemmung auf den Zelleintritt von HSV1 in Nervenzellen untersuchen.

 

Kontakt

 

Prof. Dr. rer. nat. Beate Sodeik

 

Dienstanschrift:

 

Institut für Virologie
Medizinische Hochschule Hannover
Carl-Neuberg-Str. 1
30625 Hannover

 

Telefon:

 

+49 511 532 2846

 

Telefax:

 

+49 511 532 8736

 

Email:

 

Sodeik.BeateMH-Hannover.De