Human Papilloma Virus

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1 Human Papilloma Virus

2 Gliederung Allgemeine Informationen Virusstruktur Infektion Verschiedene Arten des Infektionsverlaufs nach Infizierung mit HPV Lebenszyklus des HPV Tumorinduktion

3 Virusstruktur Papillomaviren gehören zur Familie der Papovavieren Momentan sind 68 HPV Typen bekannt (HPV1-HPV68) Virusgeometrie: Ikosaedrische Struktur, ca. 55nm im Durchmesser Besteht aus 72 Capsomereeinheiten (60 pentagonale und 12 hexagonale) Capsomereinheiten bestehen aus zwei Proteinen: L1 oder Major capsid protein L2 oder Minor capsid protein L1 kodierende Region ist die am stärksten konservierte Region im Papillomavirengenom Virusgenom: Doppelsträngige ringförmig geschlossene DNA von ca. 8kb Länge

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5 Infektion Zielzellen: Virus Infiziert sehr spezifisch Epithelzellen Infektionsmechanismus: Schmierinfektion, Mikroverletzungen erlauben eindringen in tiefere Epithelschichten Genauer Mechanismus noch nicht aufgeklärt Virus benötigt keinen spezifischen Rezeptor Virus wird bei Infektion vollständig in Zelle aufgenommen Auswirkung auf Infizierte Zelle: Infektion führt meist zu einer Hyperproliferation der Zelle Verschiedene Virenstämme (Bsp. HPV 16) können zu einer Immortalisierung und Transformation der Infizierten Zelle führen Symptome nach Infektion / Krankheitsbild: Warzenbildung in betroffener Region Andere, z.t. nicht sichtbare Hautveränderungen

6 Verschiedene Arten des Infektionsverlaufs nach Infizierung mit HPV Persistente Infektion Langsame Freisetzung neuer Viren ohne Zelltod Lytische Infektion Zelltod und Freisetzung von neuen Viren Latente Infektion Virus ist in Zelle vorhanden, ohne ihr zu schaden; tritt meistens später in eine lytische Infektion über Transformation Virus transformiert eine normale Zelle in eine Tumorzelle

7 Lebenszyklus des HPV Als Beispiel dient HPV 16: 1. Infektion 2. Insertion der viralen DNA in den Nukleus Unterschiedliche zelluläre Transkriptionsfaktoren interagieren mit der LCR (noncoding viral regulatory region) und starten Transkription 3.Frühes Transkriptionsstadium Transformationsfaktoren E6 und E7 werden produziert Eingriff in Zellzyklussteuerung

8 E6 Protein bindet an p53 p53 wird ubiquitiniert abbau von p53 Zelle kann nicht mehr in Apoptose gehen E7 interagiert mit p21 und dem Rb Protein p21 wird inaktiviert und Rb Protein degradiert Rb fällt von E2F ab und Zelle tritt in S-Phase ein inaktivierung von p21 führt zur produktion von nicht funktionsfähigem Rb

9 Lebenszyklus des HPV Als Beispiel dient HPV 16: 1. Infektion 2. Insertion der viralen DNA in den Nukleus Unterschiedliche zelluläre Transkriptionsfaktoren interagieren mit der LCR (noncoding viral regulatory region) und starten Transkription 3. Frühes Transkriptionsstadium Transformationsfaktoren E6 und E7 werden produziert Eingriff in Zellzyklussteuerung 4. Frühes Transkriptionsstadium Produktion von E1 und E2 Protein; regeln transkription der viralen DNA (low level ~20kopien/Zelle) 5. Spätes Transkriptionsstadium Produktion der Capsidproteine L1 und L2 Wechsel von low level zu high copy number(>100 kopien/zelle); DNA wird nach rolling circle Replikationsmodus vervielfältigt Spätes Transkriptionsstadium wird nur in vollständig differenzierten Zellen aktiviert

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13 Tumorinduktion Klein Gruppe von HPV werden als High risk Typen bezeichnet High risk Gruppe besitz hohes Tumorinduktionspotential Gruppe umfasst: HPV16, 18, 31, 33, 35, 39, 51, 58 HPV16 und HPV18 sind für 60-80% aller Gebährmutterhalskarzinome mitverantwortlich

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15 Tumorinduktion Benötigt eine Insertion des viralen Genoms ins Genom der Wirtszelle Integration verändert den Lebenszyklus des Virus Transkriptionsregulierende Faktoren E2 und E1 gehen verloren Als Konsequenz erfolgt die Expression der Gene der frühen Transkriptionsphase konstitutiv Durch stark erhöhten Spiegel an E6 und E7 häuft Zelle Mutationen an Als Folge des veränderten Lebenszyklus kann sich ein invasiver Tumor entwickeln

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