Differentielle ACE2-Herabregulierung durch die Spike-Proteine von SARS-Coronavirus und Coronavirus NL63

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1 Differentielle -Herabregulierung durch die Spike-Proteine von SARS-Coronavirus und Coronavirus NL63 Stefan Pöhlmann Institut für Virologie Medizinische Hochschule Hannover

2 SARS-Coronavirus Gruppe IIb Zoonose hochpathogen, SARS Rezeptor: Coronavirus NL63 Gruppe I Global verbreitet wenig pathogen, Erkältung Rezeptor: Unterschiede in der Rezeptorinteraktion mitverantwortlich für unterschiedliche Pathogenität? Hofmann et al, PNAS, 2005

3 -Herabregulation durch SARS-Spike Spike induziert SARS ANG1 ANG-(1-7) SARS-CoV ACE ANG2 AT1R AT2R Infektion SARS -Herabregulation Unterschiedliche -Herabregulation durch SARS-S und NL63-S? Kuba et al., Nat Med, 2005; Imai et al., Nature, 2005

4 Binden SARS-S und NL63-S an mit unterschiedlicher Effizienz?

5 SARS-S S bindet effizienter an als NL63-S FACS Sandwich ELISA Counts Kontrolle NL63-S SARS-S S-Protein-Bindung Optische Dichte Kontrolle SARS-S NL63-S (µg/ml)

6 Lösliches SARS-S S blockiert den infektiösen Eintritt effizienter als lösliches l NL63-S Inhibition mit rekombinantem SARS-S Inhibition mit rekombinantem NL63-S % Infektion VSV-G SARS-S NL63-S % Infektion VSV-G SARS-S NL63-S 0 µg/ml 2 µg/ml 10 µg/ml 50 µg/ml

7 Korreliert effizientere -Bindung durch SARS-S im Vergleich zu NL63-S mit effizienterer -Herabregulation?

8 Herabregulation der -Expression Expression in SARS-CoV CoV-infizierten Zellen Mock SARS-CoV NL h post Infektion anti SARS-CoV anti NL63 X-facher Anstieg (Log 10) SARS-CoV Tage nach Infektion NL Tage nach Infektion Glowacka et al, in Revision

9 Koexpression von SARS-S S reduziert die -Expression Expression Nsp 9 Nsp 15 Nsp 2 Nsp 5 Nsp 12 Nsp 1 Nsp 4 β-actin pcdna Mock ORF 3a ORF 3b ORF 6 ORF 8a ORF 8b ORF 7b ORF 7a ORF 9b β-actin Glowacka et al, in Revision

10 SARS-S S induziert -shedding effizienter als NL63-S Kontroll-VLPs SARS-S VLPs NL63-S VLPs h h β Actin Pellet β Actin Pellet OVA Überstand OVA Überstand Glowacka et al, in Revision; Haga et al, PNAS, 2008

11 Der TACE-Inhibitor TAPI-0 blockiert -shedding SARS-S + TAPI-0 unmarkiert Kontroll-Fc Counts SARS-S, 37 C SARS-S, 4 C SARS-S, 37 C + TAPI-0 S-Protein-Bindung Glowacka et al, in Revision

12 TACE-Aktivit Aktivität ist für f r die virale Vermehrung verzichtbar x-facher Anstieg (Log 10) SARS-CoV Tage nach Infektion x-facher Anstieg (Log 10) NL Tage nach Infektion 10 PBS DMSO 0.5 µmol TAPI-0 5 µmol TAPI-0 25 µmol TAPI-0 Glowacka et al, in Revision

13 Zusammenfassung SARS-S bindet an effizienter als NL63-S. -Expression wird in SARS-CoV-infizierten Kulturen herabreguliert. Koexpression von SARS-S reduziert die -Expression. -Herabregulation durch lösliches SARS-S beruht auf -Spaltung durch TACE. -Proteolyse ist für die virale Vermehrung in Zellkultur nicht notwendig. Mechanismus des S-induzierten -sheddings? Fördert -Spaltung die SARS-Entwicklung?

14 Danksagung Hannover Medical School, Germany Ilona Glowacka, Stephanie Bertram, Imke Steffen University of Bonn Medical Centre, Germany Christian Drosten, SARS-Verbund Berhard Nocht Institute for Tropical Medicine, Hamburg, Germany Petra Herzog, SARS-Verbund Susanne Pfefferle, SARS-Verbund University of Freiburg, Germany Friedemann Weber, SARS-Verbund Thomas Kuri, SARS-Verbund University of Erlangen-Nürnberg, Germany Jutta Eichler John Radcliffe Hospital, UK Elizabeth Soilleux