Die Rolle zytoplasmatischer Signalmotive des Herpes Simplex Virus Typ 1 Glykoprotein B für die endosomale Sortierung von Komponenten des MHC Klasse II Prozessierungsweges

Abstract

Das Herpes Simplex Virus Typ 1 (HSV-1) ist ein persistierendes Humanpathogen, das mit Hilfe von Evasionsstrategien die komplette Elimination des Virus aus infizierten Wirten verhindert. Durch die Interaktion des humanen Klasse II (HLA-DR) mit HSV-1 Glykoprotein B, ist der MHC Klasse II Prozessierungsweg ein Ziel für die virale Immunevasion. Das Hüllprotein Glykoprotein B (gB) ist ein trimeres Typ 1 Membranprotein, das eine zentrale Rolle bei der Fusion von HSV-1 mit der Membran der Wirtszelle spielt. Das Ziel dieser Arbeit war es den intrazellulären Transport von gB und den Einfluss des gB auf die Biogenese endosomaler Vesikel zu untersuchen und festzustellen, ob die Expression von gB die Lokalisation von MHC Klasse II Proteinen beeinflusst. gB verändert die Morphologie transfizierter Zellen durch die Bildung stark vergrößerter Vesikel, die durch die homotypische Fusion früher Endosomen entstehen. Diese Fusion wird durch gB gesteigert und benötigt die frühendosomale Fusionsmaschinerie und die Bildung von Phosphatidylinositol-3-phosphat an frühendosomalen Membranen. HLA-DR kolokalisiert in stark vergrößerten frühendosomalen Vesikeln mit gB, während untransfizierten Zellen kaum Kolokalisation mit dem frühendosomalen Marker EEA1. Die zytoplasmatische Domäne des gB ist notwendig für die endosomale Sortierung des viralen Glykoproteins. Der C-terminale zytoplasmatische Teil enthält zwei Tyrosin-basierte Signalmotive (eins von ihnen ein Internalisierungssignal, das andere möglicherweise ein Golgi-Targeting Motiv) und ein Di-Leucin-Motiv. Die frühendosomale Lokalisation von gB und die Bildung stark vergrößerter Vesikel ist abhängig von der Sequenz ⁸⁸⁹YTQVPN⁸⁹⁴, die das Tyrosin-basierte Motiv ⁸⁸⁹YTQV⁸⁹² enthält. Das Tyrosin-basierte Motiv ⁸⁴⁹YMAL⁸⁵² ist wichtig für den Export von gB aus dem Endoplasmatischen Retikulum und die Lokalisation des viralen Glykoproteins in Endosomen. Alle gB-Mutanten, die dieses Motiv enthalten, finden sich auch in CD63 positiven Vesikeln und in Exosomen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zytoplasmatische Signalmotive von gB den endosomalen Transport, die Bildung stark vergrößerter Vesikel und die fehlerhafte Sortierung von MHC Klasse II Proteinen kontrollieren.

<strong>The role of cytoplasmic signaling motifs of herpes simplex virus type 1 glycoprotein B for endosomal sorting of components of the MHC class II processing pathways</strong><br /> Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) is a persistent human pathogen, which prevents complete elimination of the virus from infected hosts by viral evasion strategy. By interaction of human class II (HLA-DR) to virus-encoded glycoprotein B (gB), the MHC class II processing pathway is a molecular target for immune evasion. gB is a trimeric type 1 membrane protein, which plays a central role in fusion of HSV-1 to the host cell membrane. The aim of this work was to examine intracellular transport of gB and its influence on biogenesis of endosomal vesicles and to examine whether expression of gB affects localization of MHC class II proteins. gB changes morphology of transfected cells by formation of giant endocytic vesicles, which are produced by homotypic fusion of early endosomes. This fusion is augmented by gB and requires active early endosomal fusion machinery and production of phosphatidylinositol-3-phosphate on early endosomal membranes. HLA-DR colocalizes with gB in enlarged early endosomal vesicles, but shows only poor colocalization with early endosomal marker EEA1 in untransfected cells. The cytoplasmic tail of gB is crucial for endosomal sorting of the viral glycoprotein. The C-terminal cytoplasmic domain contains two tyrosine-based sequences (an internalization and a putative Golgi-targeting signal) and a di-leucine motif. Early endosomal localization of gB and giant vesicle formation depends on the sequence ⁸⁸⁹YTQVPN⁸⁹⁴, which contains tyrosine-based motif ⁸⁸⁹YTQV⁸⁹². The tyrosine-based motif ⁸⁴⁹YMAL⁸⁵² is important for export of gB from the Endoplasmatic Reticulum and localization of the viral glycoprotein in endosomes. All gB mutants containing this motif were localized in CD63 positive vesicles and secreted by exosomes. My data suggest that cytosolic motifs of gB control endocytic trafficking, formation of giant vesicles and miss-sorting of class II molecules.