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Investigation of interaction sites between vaccinia virus immunomodulator A46 and human MyD88 TIR
Meryl Haas
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Timothy Skern
DOI
10.25365/thesis.64133
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-12061.47612.692371-7
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Viren entwickelten verschiedene Strategien um dem Immunsystem zu entkommen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Aktivierung von Toll-ähnlichen Rezeptoren (engl: TLRs) zu unterbinden, welche maßgeblich an der Erkennung eindringender Pathogene beteiligt sind und durch ihre Signalkaskaden eine Immunantwort auslösen. Der Immunmodulator A46 des Vaccinia Virus bindet spezifisch an die Toll/Interleukin-1 Rezeptor (TIR)-Domänen des TLR4 Rezeptors wie auch an die der vier bekannten Adapter MyD88, MAL, TRAM und TRIF und verhindert dadurch die Aktivierung. Diese Arbeit erforscht die Interaktionsstellen zwischen dem viralen A46 Protein und der humanen MyD88/TIR Adapter-Domäne. Hierfür wurden zuerst vier exponierte Aminosäuren in der letzten Helix α7 von A46 in zwei Doppelmutanten zu Alaninen mutiert um deren Interaktionsfähigkeiten aufzuheben und nach erfolgreicher Aufreinigung zu testen. Dafür nutzte ich die Beobachtung im Elektronenmikroskop mittels Negativfärbung, wodurch geordnete MyD88/TIR Polymere sichtbar gemacht werden können sowie deren Zerstörung durch wildtyp A46. Zwei potentielle Stellen (K206 und R209) kristallisierten sich dabei als ersten Anhaltspunkt heraus. Durch die permanenten Vernetzung naheliegender Aminosäuren konnte K206 bestätigt werden und es wurden zudem weitere Interaktionsstellen zwischen A46 und MyD88/TIR gefunden. Daraus folgt, dass A46 in mehr als nur einer Art und Weise mit MyD88/TIR interagierte und womöglich sogar mehrere Adaptermolekül gleichzeitig bindete. Zusätzlich besetzte A46 alle Berührungsflächen des MyD88/TIR Polymers. Diese Ergebnisse erkären auf einer strukturbasierten Ebene, wie virales A46 effizient die Signalweiterleitung von MyD88 unterbindet und dem Virus dadurch erlaubt dem Immunsystem zu entgehen.
Abstract
(Englisch)
Viruses have evolved different strategies to evade the host’s immune system. One of these is to target Toll-like receptors (TLRs) that recognize viral infections via conserved pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). The immunomodulator A46 of vaccinia virus specifically inhibits TLR4 signaling by targeting the Toll/Interleukin-1 receptor (TIR)-domains of the receptor itself as well as those of the four canonical adaptors MyD88, MAL, TRAM, and TRIF. Investigating the interaction sites between viral A46 and the TIR-domain of human MyD88 is the main focus of this work. First, four surface-exposed amino acids within the last helix α7 of A46 were mutated in two double-mutants to alanines to abolish their interaction properties. The mutants were recombinantly expressed and successfully purified. Using the observations on MyD88/TIR assembly formation and the destruction thereof by A46 wild-type, a change in destruction caused by the mutants was observed by negative-stain electron microscopy. Two residues (K206 and R209) rendered possible interaction sites to MyD88/TIR. Next, cross-linking experiments confirmed K206 of A46 to be a critical residue for inhibiting MyD88/TIR assemblies and revealed additional residues at the interaction interfaces. In conclusion, A46 interacted with MyD88/TIR in more than one specific way and possibly targeted more than one molecule at the same time. Furthermore, A46 cross-linked to all assembly interfaces of MyD88/TIR. These findings explain on a structural level how viral A46 efficiently inhibits MyD88 assembly and thus, allows vaccinia virus to successfully evade the host’s immune system.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
vaccinia virus A46 immune system TLR signaling MyD88 TIR protein interaction electron microscopy protein cross-linking
Schlagwörter
(Deutsch)
Vaccinia Virus A46 Immunsystem TLR MyD88 TIR Proteininteraktion Elektronenmikroskopie Proteinvernetzung
Autor*innen
Meryl Haas
Haupttitel (Englisch)
Investigation of interaction sites between vaccinia virus immunomodulator A46 and human MyD88 TIR
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung der Interaktionsstellen zwischen dem Vaccinia Virus Immunmodulator A46 und humanem MyD88/TIR
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
101 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Timothy Skern
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.32 Virologie
AC Nummer
AC15764635
Utheses ID
56900
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |