Charakterisierung des Rezeptors, des Aufnahmeweges und der Neutralisation humanpathogener Papillomviren

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Pseudovirionen mit gfp als Reportergen generiert und zur Charakterisierung verschiedener Aspekte der HPV-Infektion verwendet. Es konnte gezeigt werden, daß Heparansulfatproteoglykane für die Infektion mit HPV16- und HPV33-Pseudovirionen essentiell sind, da: (i) Heparin, nicht aber Chondroitin- oder Dermatansulfat die Infektion inhibiert, (ii) Heparinase I oder chloratbehandelte Zellen vollständig bzw. teilweise resistent gegen eine Infektion sind, (iii) monoklonale Antikörper Pseudovirionen neutralisieren, indem sie die Bindung an Heparin verhindern. Ein intakter C-Terminus des L1-Proteins ist für die Heparinbindung nicht notwendig. Alpha-6 Integrin ist kein obligater HPV-Rezeptor. Die Neutralisation gebundener Pseudovirionen durch ein neutralisierendes Antiserum einerseits und durch Heparin andererseits demonstriert, daß die Aufnahme von Pseudovirionen sehr langsam verläuft und daß die Bindung von einem heparinsensitiven zu einem heparinresistenten Zustand übergeht, möglicherweise unter Beteiligung weiterer Rezeptoren. Die Wirkung von verschiedenen Inhibitoren auf die Pseudoinfektion lassen schließen, daß Pseudovirionen über eine mikrofilamentabhängige und energieabhängige Endozytose mit anschließender Penetration durch saure Vesikel aufgenommen werden. Caveolen sind an der Aufnahme nicht beteiligt. Untersuchungen zur Neutralisation von HPV16-, HPV18- und HPV33-Pseudovirionen durch Antiseren gegen HPV16, 18, 31, 33, 35, 39 und 45 zeigen eine Kreuzneutralisation zwischen HPV31 und HPV33 einerseits und zwischen HPV18 und HPV45 andererseits.Pseudoinfection of COS7 cells with HPV33- and HPV16-pseudovirions which encapsidated a marker plasmid coding for GFP provided evidence that cell surface heparan sulfate is a prerequisite for HPV-infection. Heparin, but not chondroitin or dermatan sulfate inhibited infection of pseudovirions. Infection was reduced by desulfation of cell surface proteins and abolished by heparinase treatment. Carboxy-terminally deleted HPV33-VLPs were still able to bind heparin, suggesting that the carboxy terminus of L1-protein is not required for binding and infection. Postattachment neutralization revealed that pseudoinfection is a slow process. HPV33-pseudovirions could still be neutralized several hours after attachment. The kinetics of postattachment neutralization by antiserum or heparin indicated that pseudovirions were shifted on the cell surface from a heparin-sensitive into a heparin-resistant mode of binding, possibly involving a secondary receptor. Alpha-6 integrin is not a receptor for HPV33 pseudoinfection. Experiments with different inhibitors suggest infectious entry via the endosomal-lysosomal pathway depending on microfilaments and energy. Caveolae are not involved in intracellular trafficking. Cross neutralization analysis showed that only cognate VLP antisera were able to neutralize pseudovirions of HPV16, HPV18 and HPV33, with two exceptions: HPV31 and HPV45 VLP-sera demonstrated low levels of neutralizing activity against pseudovirions of HPV33 and HPV18, respectively