Einfluss des Glykoprotein B aus Herpes Simplex Virus Typ 1 auf die intrazelluläre Verteilung und Exozytose von HLA Klasse II-Molekülen

Abstract

Herpes-Simplex Virus Typ-1 (HSV-1) ist ein weltweit verbreitetes humanpathogenes Virus, welches nach der Primärinfektion lebenslang im Wirtsorganismus verbleibt. Die Persistenz von HSV-1 im Organismus wird durch Manipulation der Immunantwort erreicht. Das HSV-1 kodierte Hüllprotein Glykoprotein B (gB) ist an der Bindung und der Fusion des Virus mit der Zielzelle beteiligt. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von gB auf den intrazellulären Transport und auf die intrazelluläre Verteilung von HLA-DR-Molekülen (DR) untersucht. Da HSV-1 ein lytisches Virus ist und infizierte Zellen nur eine kurze Lebensspanne haben, wurde eine humane Melanomzellline (MJ), welche DR und die invariante Kette (Ii) exprimiert, stabil mit gB transfiziert (MJ-gB). Mit Hilfe dieser Zellen konnte gezeigt werden, dass gB mit DR interagiert und dass Ii und gB um die Bindung an DR-Moleküle kompetieren.<br /> Da innerhalb des endoplasmatischen Retikulums (ER) ein Überschuss an Ii vorliegt, erfolgt die Assoziation von gB an DR nicht im ER, sondern erst nach Degradation von Ii in den MHC Klasse II-Beladungskompartimenten (MIICs). Im Gegensatz zu freien DR-Molekülen werden gB-assoziierte DR-Moleküle innerhalb der MIICs nicht mit hochaffinen Peptiden beladen. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass MJ-gB-Zellen vergrößerte endosomale Kompartimente besitzen. Diese Kompartimente enthalten gB, DR-Moleküle und das Tetraspannin CD63, einen Marker für MIICs. Nach der Fusion der limitierenden Membran der MIICs mit der Plasmamembran werden DR-positive intraluminale Vesikel in den extrazellulären Raum freigesetzt. Aus diesen Vesikeln, die auch als Exosomen bezeichnet werden, konnten gB-MHCII-Komplexe isoliert werden. Es konnte zudem gezeigt werden, dass MJ-gB-Zellen insgesamt eine größere Menge an DR-Molekülen und CD63 über Exosomen freisetzen als MJ-Zellen. Ein Mechanismus für die Sortierung von Proteinen in MVEs bzw. Exosomen ist eine Modifikation mit Ubiquitin. Ubiquitinylierte Proteine konnten in den vergrößerten Kompartimenten der MJ-gB-Zellen nachgewiesen werden. Es wurde auch gezeigt, dass aus MJ-gB-Zellen isoliertes gB, nicht aber DR-Untereinheiten ubiquitinyliert sind. Aus diesen Daten kann folgendes Modell abgeleitet werden: In MJ-gB-Zellen verursacht gB eine Vergrößerung endosomaler Vesikel, in denen sich gB, DR, gB-DR-Komplexe, CD63 und ubiquitinylierte Proteine anhäufen. In diesen Kompartimenten werden gB-DR-Komplexe und CD63 in die intraluminalen Vesikel sortiert, verbleiben aber nicht in der limitierenden Membran der MIICs, welche später mit der Plasmamembran fusioniert. Nach Fusion der MIICs mit der Zellmembran, werden gB-DR-Komplexe enthaltende Exosomen in den extrazellulären Raum freigesetzt. In dieser Arbeit wurde ein bisher unbekannter Weg der Immunevasion von HSV-1 entdeckt. Bei diesem gB-vermittelten Mechanismus werden DR-Moleküle durch gB gezielt in Exosomen sortiert und in das extrazelluläre Milieu freigesetzt.