Modulation von p53 durch die N-terminale Domäne der Thymidinkinase des Humanen-Herpesvirus-8

Das Humane-Herpesvirus-8 (HHV-8) gehört zu den Viren, die an der
Entstehung von humanen Tumoren beteiligt sind. Die zugrunde
liegenden onkogenen molekularen Mechanismen sind weitgehend
unbekannt. Mit Hilfe der Arraytransfektion soll eine
HHV-8-Expressionsbank auf die Induktion von mit HHV-8 assoziiert
bekannten Transkriptionsfaktoren untersucht werden. Dabei wurde ein
modulares Reportersystem entwickelt, das die
Transkriptionsaktivierung von AP-1, NF?B und p53 in der
Arraytransfektion erfassen kann. Durch das Reportersystem konnte
mit Hilfe der Arraytransfektion die HHV-8-Thymidinkinase als den
Transkriptionsfaktor p53 induzierend ermittelt werden. Die lytisch
assoziierte HHV-8-Thymidinkinase konnte in zwei funktionell
getrennte Domänen unterteilt werden. Einerseits in die bekannte
C-terminale Domäne mit der biochemischen Kinasefunktion und
andererseits in eine neu beschriebene N-terminale Domäne. Diese ca.
200 Aminosäuren lange N-terminale Proteindomäne war allein dafür
verantwortlich, dass das endogene p53-Proteinlevel erhöht, p53 als
Transkriptionsfaktor induziert und p53 an Serin-392 phosphoryliert
wurde. Durch das anti-apoptotische HHV-8-Protein
"latency-associated nuclear antigen" (LANA) 2 ließ sich die
Transkriptionsaktivierung von p53 durch die HHV-8-Thymidinkinase
inhibieren, aber nicht vollständig aufheben. Dadurch konnte gezeigt
werden, dass die HHV-8-Thymidinkinase-Wirkung durch ein anderes
HHV-8-Gen auf molekularer Ebene reguliert wird. Darüber hinaus war
die N-terminale Domäne für die Veränderung der Zellmorphologie zu
Zellinseln, Verminderung der Zellzahl und wahrscheinlich für die
Depolarisation des mitochondrialen Potentials verantwortlich.
Zusätzlich konnte in lytisch induzierten BCBL-1-Zellen gezeigt
werden, dass das Transkriptionsverhalten der HHV-8-Thymidinkinase
durch das viral-replikationsinhibierende Ganciclovir, in
Abhängigkeit von der Inkubationsdauer, wahrscheinlich wenig oder
gar nicht beeinflusst wird. Es ist daher zu vermuten, dass die
HHV-8-Thymidinkinase das durch Ganciclovir nicht
transkriptionsinhibierbare HHV-8-Gen ist, das durch die Umgehung
viraler und zellulärer anti-apoptotischer molekularer Mechanismen
den Zelltod in lytisch induzierten BCBL-1-Zellen auslösen kann.
Diese Einflüsse einer Thymidinkinase sind für die humanen
Gammaherpesviren einmalig und konnte für das homologe Gen des
Epstein-Barr-Virus nicht beobachtet werden. Durch wahrscheinlich
unterschiedliche subzelluläre Lokalisierungen wurde die Divergenz
in der Funktion zusätzlich aufgezeigt. Die ermittelten Erkenntnisse
dieser Arbeit können zur Entwicklung einer anti-viralen Therapie
beitragen, die die lytische Vermehrung von HHV-8 begrenzt und somit
die Entstehung von HHV-8 abhängigen Tumoren, wie das Kaposi-Sarkom,
verhindern könnte. Zusätzlich gibt der Einfluss der HHV-8tk auf die
Wirtszelle einen Einblick in die Interaktion des Virus mit dem Wirt
und erlaubt wichtige Rückschlüsse auf das Zusammenspiel zellulärer
und viraler molekularer Mechanismen für die Grundlagenforschung.