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Funktion von ISG15 bei viralen Herzmuskelerkrankungen

ISG15在病毒性心肌病中的作用

基本信息

批准号：
256633380
负责人：
Professorin Dr. Antje Beling
金额：
--
依托单位：
Institut für Biochemie (CCM)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2014
资助国家：
德国
起止时间：
2013-12-31 至 2016-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/256633380?language=en
关键词：
Funktion von ISG15 bei viralen

项目摘要

Die angeborene Immunantwort hat für die Bekämpfung von Virusinfektionen eine wichtige Bedeutung. Bei der CoxsackievirusB3 (CVB3)-Myokarditis werden durch Typ I Interferone Prozesse induziert, die zur Verbesserung der Herzfunktion beitragen. Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Rolle des Ubiquitin-ähnlichen Proteins Interferon-Stimulated Gene 15 kDa (ISG15) bei der CVB3-Myokarditis und der sich bei suszeptiblen Individuen daraus entwickelnden Inflammatorischen Kardiomyopathie. Unsere Vorarbeiten im Mausmodell der CVB3-Myokarditis zeigen, dass das ISG15-System entscheidend am Kampf gegen CVB3 beteiligt ist. Eine Verschlechterung der Herzfunktion während der akuten Myokarditis sowie eine Infektions-assoziierte Mortalität in ISG15-/- und in E1-Aktivierungsenzym Ube1L-/- Mäusen ist auf erhöhte Virustiter in den Herzen dieser Mäuse zurückzuführen. Die infizierten Herzen der ISG15-/- und Ube1L-/- Mäuse zeigen im Gegensatz zu Wildtyp-Kontrollen eine chronische Funktionseinschränkung. In diesem Forschungsvorhaben sollen molekulare Mechanismen aufgezeigt werden, die dem antiviralen Effekt von ISG15 während der CVB3-Myokarditis zugrunde liegen. Es ist bekannt, dass insbesondere virale Proteine während einer Infektion Substrate des ISG15-Systems sind. Unsere Vordaten deuten auf eine ISGylierung der CVB3 2A Protease und der CVB3 3D RNA Polymerase hin. Daran anknüpfend sollen in Zellkulturexperimenten mit Epitop-markiertem ISG15 unter Einsatz verschiedener biochemischer Methoden und der Massenspektroskopie mögliche ISG15-Substrate innerhalb des CVB3-Proteoms identifiziert werden. In Mutagenese-Studien sollen K-R Konstrukte für einzelne CVB3-Proteine generiert werden und so definierte ISG15-Modifikationsstellen in diesen Proteinen identifiziert werden. Darauf basierend soll mit rekombinanten Viren geprüft werden, ob und wie die ISG15-Modifikation der Zielproteine den Verlauf der viralen Myokarditis beeinflusst. Die Rolle von ISG15 bei der Interaktion zwischen Virusprotein und Zielzelle soll aufgezeigt werden. Neben dem direkten durch CVB3 ausgelösten zytopathischen Effekt auf Kardiomyozyten trägt auch das Einwandern von Immunzellen zur Organfehlfunktion bei der Virusmyokarditis bei. In den Herzen CVB3-infizierter ISG15-/- Mäuse waren im Vergleich zum Wildtyp deutlich vermehrt Entzündungszellen nachweisbar, wobei Makrophagen dominierten. In diesem Forschungsvorhaben soll untersucht werden, ob ISG15 auch für die Aktivität von Makrophagen in der CVB3-Myokarditis wichtig ist. Dazu sollen Knochenmarkchimäre aus ISG15-/-, Ube1L-/- und wt Mäusen generiert werden und die CVB3-Myokarditis in diesen Chimären untersucht werden. Wir werden prüfen, ob ISG15-vermittelte Prozesse in Makrophagen zu verringerten CVB3-Titern in infizierten Kardiomyozyten führen können. Zusammenfassend werden in diesem Forschungsvorhaben Mechanismen untersucht, die zum abgeschwächten Krankheitsverlauf bei der viralen Kardiomyopathie durch Induktion des ISG15-Systems beitragen.

免疫原性抗原可用于预防病毒感染。I型干扰素治疗柯萨奇病毒B3（CVB 3）-心肌炎韦尔登后，可使其功能恢复正常。本课题主要研究泛素-干扰素刺激基因15 kDa（ISG 15）在CVB 3-心肌炎中的作用，以及在炎症性心肌病中的作用。在CVB 3心肌炎模型中，ISG 15系统在CVB 3心肌炎中的应用更好。在ISG 15-/-和E1-Aktivierungsenzym Ube 1 L-/- Mäusen中，急性心肌炎的Herzfunktion Verschlechterung während是一种与死亡率相关的感染，在Herzen dieser Mäuse zurückzuführen中提高了病毒滴度。ISG 15-/- und Ube 1 L-/- Mäuse zeigen im Gegensatz zu Wildtyp-Kontrollen eine chronische Funktionseinschränkung的感染者。在这些研究中，ISG 15的抗病毒作用主要表现为CVB 3-心肌炎。这表明，这种病毒蛋白质是ISG 15系统的一种感染底物。我们将进一步研究CVB 3 2A蛋白酶和CVB 3 3D RNA聚合酶的ISGylierung。在Zellkulturexperimenten中使用表位标记物ISG 15通过一种生物化学方法和质谱分析ISG 15-CVB 3-Proteoms识别韦尔登的底物内固定来确定。在诱变剂解决方案中，K-R构建了一种CVB 3-蛋白质生成韦尔登，并在该蛋白质识别韦尔登中定义了ISG 15-修饰。该研究的基础是与重组病毒韦尔登结合，观察到ISG 15修饰的Zielproteine对病毒性心肌炎的影响。ISG 15在病毒蛋白和病毒蛋白相互作用中的作用可增强韦尔登。CVB 3可直接导致心肌病，也可导致病毒性心肌炎器官功能的免疫转移。在Herzen CVB 3-infizierter ISG 15-/- Mäuse中，德国野生动物保护区内的野生动物保护区，由Makrophagen主导。在这一研究中，我们发现了韦尔登，在CVB 3-心肌炎中，ISG 15也可促进Makrophagen的活性。ISG 15-/-、Ube 1 L-/-和wt Mäusen generiert韦尔登导致的Knochenmarkchimäre和CVB 3-Myokarditis在该Chimären中出现韦尔登。我们将韦尔登植入Makrophagen中的ISG 15-vermittelte Prozesse，以使CVB 3-Titern感染Kardiomyozyten führen knnen。在研究机制方面，通过引入ISG 15系统，可以使病毒性心肌病的危险性降低韦尔登。