PDGFR-alpha-Peptide als Hemmstoffe der zellassoziierten Ausbreitung des humanen Cytomegalovirus

Das humane Cytomegalovirus (HCMV) kann sich zwischen Zellen zellfrei oder zellassoziiert ausbreiten. Beim Eintritt zellfreier Virionen in Fibroblasten benötigt HCMV den Glykoprotein-Trimer aus den Glykoproteinen H, L und O (gH/gL/gO), um an den zellulären Rezeptor platelet-derived-growth-factor-receptor-alpha (PDGFRα) zu binden und das virale Fusionsprotein Glykoprotein B zu aktivieren. Über die molekularen Grundlagen der zellassoziierten Ausbreitung ist weniger bekannt. In dieser Arbeit sollte der Beitrag des viralen Proteins gO bzw. seines zellulären Rezeptors PDGFRα zum zellassoziierten Wachstum untersucht und die Wirkweise von PDGFRα-Peptiden bei der Hemmung dieser Ausbreitung analysiert werden. In Fibroblastenkulturen, die mit klinischen HCMV-Isolaten infiziert waren, wurde die Expression der Proteine durch Knockdown mittels siRNA vermindert und mit quantitativen Immunoblotting-Analysen gemessen. Der Effekt auf die Virusausbreitung wurde durch Immunfluoreszenz-Nachweis infizierter Zellen in den Isolat-Kulturen erfasst. Um den Wirkmechanismus der inhibitorischen PDGFRα-Peptide GT40 und IK40 zu analysieren, wurden Dosis-Wirkungs-Kurven erstellt und der Transfer einzelner Viruspartikel in den Infektionsherden durch Immunfluoreszenz visualisiert. Die Verwendung eines doppelt-fluoreszierenden Modellvirus erlaubte dabei, Effekte auf Adsorption und Penetration zu differenzieren. Mit einer gO-Deletionsmutante wurde schließlich geprüft, ob die Hemmwirkung der Peptide von gO abhängt. Sowohl der Knockdown von gO als auch von PDGFRα reduzierte die zellassoziierte Virusausbreitung der klinischen HCMV-Isolate, was die Bedeutung der beiden Proteine für die zellassoziierte Ausbreitung von HCMV belegt. Die Immunfluoreszenz-Färbung der Viruspartikel zeigte, dass die PDGFRα-Peptide GT40 und IK40 den Partikeltransfer von infizierten Zellen auf neue Zielzellen hemmen, indem sie die Zahl der adsorbierten und den Anteil der penetrierten Viruspartikel vermindern, und zwar mit einer halbmaximalen Hemmkonzentration von 6-7,5 bzw. 13-15 µmol/l. Auch die gO-Deletionsmutante wurde in gleichem Maße gehemmt, was bedeutet, dass eine Bindung an gO für die Hemmwirkung nicht nötig ist. Insgesamt zeigt diese Arbeit, dass gO und sein zellulärer Rezeptor auch für das zellassoziierte Wachstum von HCMV wichtig sind und damit potenzielle Ziele für eine antivirale Strategie zur Hemmung dieser Ausbreitungsform darstellen. Die PDGFRα-Peptide GT40 und IK40 wirken zwar offensichtlich nicht über eine Störung dieser Interaktion, ihr Wirkmechanismus macht sie aber zu wertvollen Werkzeugen, um die Partikelübertragung bei der zellassoziierten Ausbreitung im Detail zu analysieren.