Papillomaviridae. Typ. Spezies. Papillomaviridae. Molekulare Virologie

Transkript

1 Typ Spezies

2 De Villiers et al.,2004, Virology 324,17-27.

3 Papillomavirus Besonderes Merkmal: Sehr ausgeprägte Wirts- und Gewebe-Spezifität: Replikation nur in ausdifferenzierten Keratinozyten in Epithelien; Schwierigkeit: Infektion und Vermehrung des Virus in Zellkultur.

4 Struktur von Papillomaviren L1: 5 Moleküle L1 bilden 1 Pentamer; 72 Pentamere pro Viruspartikel; L1 Proteine können sog. VLPs bilden. 80% der Proteine eines Viruspartikels bestehen aus L1. Graphische Nachbildung eines Viruspartikels: Durchmesser ca. 55 nm L2: Nicht essentiell für Virus-Zusammenbau; Unterstützt die spezifische Verpackung der PV- DNA;

5 Gemeinsamkeiten mit Polymomaviren Genom: Partikel: Transformierende Proteine: episomal, mit Histonen assoziiert, supercoiled. unbehüllt; ikosaeder; ja

6 Unterschiede zwischen Polyoma- und Papillomaviren Genomgrösse (BP) Kodierende Stränge Promoterverteilung Partikelgrösse (nm) Strukturproteine Frühe Proteine Polyoma 5000 beide konzentriert 45 3 Maximal 3 Papilloma 8000 einer verteilt

7 Das Papillomavirus Genom: Beispiel BPV Late Early Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 65, Lippincott, Williams and Wilkins, 2002 Fig. 65-3

8 Papillomavirus Frühe Proteine Protein E1 E2 E2 E8/E2 E3 E5 (human) E6 E7 Molekular- Gewicht (kd) ?? ~ 16 Funktion Genom-Replikation Genom-Replikation (Rekrutierung von E1 an den ori) Trans-Aktivator Trans-Repressor Trans-Repressor? (nicht in allen Papillomviren) Transformierende Aktivität in HPV-16; Interaktion mit EGF-Rezeptor P53 Interaktion über Ubiquitin-Ligase und und Induktion des Abbaus; aktiviert Telomerase Bindet RB-Protein: Dadurch Aktivierung von E2F Genen;

9 E2-Proteine Trans-dominant negativ wirkende Proteine Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 65, Lippincott, Williams and Wilkins, 2002 Fig. 65-9

10 Transkriptionsregulation durch E2 (Gesamtprotein) Reprimierende oder aktivierende Wirkung von E2 haengt von der Position der Bindungsstellen ab. Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 65, Lippincott, Williams and Wilkins, 2002 Fig

11 HPV Transkripte: Beispiel HPV 31 Early Late Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 65, Lippincott, Williams and Wilkins, Fig. 65-8

12 Papillomvirus-Replikation in differenzierten Keratinozyten Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 65, Lippincott, Williams and Wilkins, Fig. 65-4

13 Papillomvirus Genomzahlen in verschieden differenzierten Keratinozyten

14 Papillomvirus-Replikation 8 Genomreplikation (hohe Kopienzahl) 9 Transkription der späten Gene 10 Synthese von L1, L2 11 Zusammenbau der Viruspartikel 12 Zellkern Abbau; 13 Freisetzung des Virus. Zelluläre Rezeptoren: α6-integrine; Heparine 1 Anheftung 2 Aufnahme in die Zelle 3 Endozytose 4 Freisetzung des Genoms im Zellkern 5 Transkription der frühen Gene 6 Translation 7 Genomreplikation (mittlere Kopienzahl) Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 65, Lippincott, Williams and Wilkins, Fig. 65-6

15 Humane Papillomviren Aus, Modrow, Falk, Truyen, 2.Auflage, 2003, Spektrum Akademischer Verlag, Kap. 19l, Tab

16 Übertragung von HPV und Disinfektion Übertragung durch Kontakt mit: infizierten Hautbereichen, insbesondere beim Geschlechtsverkehr; kontaminierten Gegenständen. Desinfektion: 2% Glutaraldehyd; 1% Natrium hypochlorit; Relativ Hitze-resistent (übersteht 65 C/30 Minuten); Erhält Infektiösität ausserhalb seines Wirtes (z.b. auf Fussböden)

17 Beispiele für gutartige Warzen verursacht von humanen Papillomviren

18 Humane Papillomviren und anogenitale Tumore Sanclemente G and Gill DK JEADV 16,

19 Terminologie für Plattenepithel-Veränderungen Aus Fields Virology 4 th edition, 2002, Chapter 66, Lippincott, Williams and Wilkins, Fig. 66-4

20 Assoziation von HPV Infektion und anogenitale Tumore ASC-US: atypical squamous cell of undetermined significance LSIL: Low-grade squamous intraepithelial lesion HSIL: High-grade squamous intraepithelial lesion

21 Globale Häufigkeit von Cervix-Karzinom Schiffman M and Castle PH and Gill DK NEJM 353;20;

22 HPV Infektion und Cervix-Karzinom Schiffman M and Castle PH and Gill DK NEJM 353;20;

23 Prophylaxe und Therapie von HPV-assoziierten Cervix-Karzinomen Prophylaxe: Regelmäßige Untersuchungen auf zytologische Veränderung (Pap Test) und Anwesenheit von HPV DNA; Vaccine vorhanden Therapie: Operative Entfernung der erkrankten Regionen; Vaccine in der Entwicklung (z.b. gegen E6 und E7)

24 HPV-Genom

25 Integriertes HPV-Genom in einer Cervix- Karzinom Zellinie E2 inhibiert P 97. Bei der Integration von HPV wird häufig E2 zerstört. Das führt zur Dysregulation der Expression der anderen E-Proteine.

26 Impfstoffe gegen HPV zur Prävention von HPVassoziierte Cervixkarzinome Zwei Vakzine: VLPs (virus like particles), bestehend aus L1 Proteine; Gardasil (Merck & Co, Inc) gegen HPV Typ 6,11,16 und 18 (quadrivalent) Cervarix (Glaxo Smith Kline) gegen HPV Typ 16 und 18 (bivalent) Impfung von heranwachsenden Mädchen (11-25); 3-malige Impfung (Gardasil)

27 Ergebnisse von Studien zur Wirksamkeit von Gardasil: 100% wirksam zur Prävention der persistenten Infektion mit HPV-16, -18, 6 und 11 und des Auftretens von CIN 2/3 bei Frauen im Alter von (Beobachtungszeitraum maximal 5 Jahren).

28 HeLa Zellen Zellinie aus einem hochgradig malignen humane Cervix-Adenokarzinom; Henrietta Lacke; Kinder; Transformiert mit HPV-18; Exprimieren E6 und E7 HeLa Zellinie: (Zellkern rot, Zytoskelett grün) hela/images/helalarge.jpg Etabliert von George Otto Gey)