Protein-protein interactions between human cytomegalovirus tegument proteins and human protein phosphatase 1

Das Humane Cytomegalievirus (HCMV) ist ein verbreitetes Pathogen, das lebenslange Infektionen hervorruft und in immunkompromittierten Patienten Komplikationen verursacht. HCMV trägt die humane Proteinphosphatase 1 (PP1), welche es von infizierten Zellen erbeutet, in der Tegumentschicht des Virions mit. Es ist bisher unklar, welche biologische Konsequenz daraus resultiert und welche molekularen Mechanismen dahinterstecken. Der Zweck dieser Arbeit war es herauszufinden, welche HCMV Tegumentproteine an PP1 binden. Bereits in einer früheren Studie unserer Gruppe wurde UL32 als Bindekandidat (über ein kurzes RVxF Motiv) identifiziert. Mittels Mutagenese und Mammalian 2hybrid (M2H) Assays konnten wir nun allerdings nachweisen, dass dieses schwache Signal wahrscheinlich keine spezifische Interaktion über RVxF darstellt. Außerdem wiesen wir nach, dass sich peptidbasierte Anwendungen in der Identifikation von PP1 Bindungspartnern via M2H weniger gut eignen als Proteine in voller Länge. Allerdings konnten wir auch mit den Gesamtproteinen UL24, UL32, UL38 und UL82 von HCMV keine Interaktion nachweisen. Mehrere Massenspektrometriedatensätze geben zudem Hinweise darauf, dass HCMV zusätzliche humane Proteine im Virion mitträgt, von denen manche potenziell mit PP1 interagieren, was eine mögliche Inkorporation von PP1 als komplett humanes Holoenzym suggeriert. Die vier humanen Proteine die wir hierzu testeten, gaben zunächst keinen Hinweis auf eine direkte Interaktion über M2H oder ersten Co-Immunopräzipitationsversuchen (Co-IP). Abschließend haben wir ein Protokoll für die Co-IP von His-markiertem PP1 mit HA-SDS22 und anderen potenziellen PP1-Bindern optimiert. Diese Methode wird weiter zur Identifizierung von viralen PP1-Interaktoren beitragen, sowie zur Aufklärung des molekularen Mechanismus der PP1-Integration beitragen.Human cytomegalovirus (HCMV) is a widespread pathogen causing life-long infection and serious disease in immunocompromised patients. Previous research has shown that HCMV carries the human Ser/Thr Protein Phosphatase 1 (PP1), which it captures from infected cells, in its own tegument. The molecular mechanisms of this phosphatase incorporation into the viral particle and their biological consequences are still unclear. The aim of this study was to identify HCMV tegument proteins that bind to PP1. Previous research of our group identified UL32 as a candidate of PP1 binding via a short RVxF motif. By using a mutational approach and mammalian 2hybrid (M2H) assays, we could show that the observed weak signal is likely not a specific, RVxF-mediated interaction. We further determined that full-length proteins are more suited to discover PP1 interactors compared to peptides when using the M2H system. However, we did not obtain evidence of PP1 interaction with the HCMV proteins UL24, UL32, UL38 and UL82 on the whole protein level. Multiple Mass spectrometry datasets indicate that HCMV virions contain multiple human proteins, some of which are potential PP1 interactors. However, no evidence of direct interaction with 4 candidate proteins was found using M2H or preliminary co-immunoprecipitation (Co-IP) assays. Finally, we established a Co-IP protocol for interaction of His-tagged PP1 with HA-SDS22 and other potential PP1 binders. This method will be useful in the investigation of PP1 interactors, which will contribute to identify the HCMV binding partner of PP1 and help understand the mechanism of PP1 incorporation into the HCMV tegument