Der Einfluss der Phosphorylierung von Marburgvirus NP auf den viralen Lebenszyklus

Das Marburgvirus (MARV) bildet zusammen mit Ebolavirus (EBOV) und Lloviuvirus (LLOV) die Familie der Filoviridae und besitzt ein einzelsträngiges RNA-Genom negativer Orientierung. Filoviren werden als BSL-4-Pathogene klassifiziert, da sie schwere hämorrhagische Fieber bei Menschen und Affen verursachen. Das Nukleoprotein NP bildet zusammen mit den viralen Proteinen VP30, VP35, VP24 und der Polymerase L das Nukleokapsid, das die virale RNA umschließt. Frühere Studien haben gezeigt, dass NP an C-terminalen Serin- und Threoninresten phosphoryliert ist. Während in infizierten Zellen sowohl die phosphorylierte als auch die unphosphorylierte Form von NP nachgewiesen werden können, wird in neu gebildete Viruspartikel ausschließlich die phosphorylierte Form eingebaut, was auf eine Funktion der Phosphorylierung in der Bildung neuer Viruspartikel hinweist. Für NP wurden sieben Phosphorylierungsregionen beschrieben, wovon bisher eine (Phosphorylierungsregion II) näher funktionell charakterisiert wurde. In der vorliegenden Arbeit wurden die Phosphorylierungsregionen VI und VII genauer untersucht und die Funktion der Phosphorylierung der Serinreste in diesen Regionen charakterisiert. Mit Hilfe phosphomimetischer Mutanten konnte nachgewiesen werden, dass die Phos-phorylierung eines einzelnen Serinrests (S602) in Phosphorylierungsregion VI für die Konformationsänderung von NP ausreicht. Eine Phosphorylierung von NP an Position S602 bewirkt im Vergleich zur unphosphorylierten Form einen verbesserten Transport von den viralen inclusion bodies als den Orten viraler Replikation und Transkription zur Plasmamembran, womit bevorzugt phosphoryliertes NP zum Zusammenbau und zur Freisetzung neuer Viren zur Verfügung steht. Die Phosphorylierung vom einzigen Serinrest (S619) in Phosphorylierungsregion VII wurde ebenso mit phosphomimetischen Mutanten untersucht: Ist NP an Position S619 nicht phosphoryliert, so werden Replikation und/oder Transkription unterstützt, damit zur Freisetzung neuer Viren ausreichend virale Proteine und virale RNA zur Verfügung stehen. Für eine effiziente Interaktion mit dem weiteren Nukleokapsidprotein VP24 und damit die Bildung funktioneller Nukleokapside ist allerdings die Phosphorylierung von S619 essentiell. Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit generierten Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit der Phosphorylierung des Nukleoproteins für den viralen Replikationszyklus: Die dynamische Phosphorylierung verschiedener Aminosäuren führt zu einem breiten Spektrum verschiedener Funktionen von NP, die zu verschiedenen Zeitpunkten im Replikationszyklus von Bedeutung sind