Differentielle ACE2-Herabregulierung durch die Spike
Werbung
Differentielle ACE2-Herabregulierung durch die Spike-Proteine von SARS-Coronavirus und Coronavirus NL63 Stefan Pöhlmann Institut für Virologie Medizinische Hochschule Hannover SARS-Coronavirus Coronavirus NL63 Gruppe IIb Gruppe I Zoonose Global verbreitet hochpathogen, SARS wenig pathogen, Erkältung Rezeptor: ACE2 Rezeptor: ACE2 Unterschiede in der Rezeptorinteraktion mitverantwortlich für unterschiedliche Pathogenität? Hofmann et al, PNAS, 2005 ACE2-Herabregulation durch SARS-Spike induziert SARS SARS-CoV ANG-(1-7) ANG1 ANG2 ACE ACE2 AT1R AT2R Infektion SARS ACE2-Herabregulation Unterschiedliche ACE2-Herabregulation durch SARS-S und NL63-S? Kuba et al., Nat Med, 2005; Imai et al., Nature, 2005 Binden SARS-S und NL63-S an ACE2 mit unterschiedlicher Effizienz? SARS-S bindet effizienter an ACE2 als NL63-S Sandwich ELISA FACS 155 Optische Dichte Counts Kontrolle 116 78 NL63-S 39 0 100 101 102 SARS-S 103 S-Protein-Bindung 104 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 Kontrolle SARS-S NL63-S 0.5 1.0 1.5 ACE2 (µg/ml) 2.0 Lösliches SARS-S blockiert den infektiösen Eintritt effizienter als lösliches NL63-S Inhibition mit rekombinantem NL63-S 140 160 120 140 100 120 % Infektion % Infektion Inhibition mit rekombinantem SARS-S 80 60 40 20 100 80 60 40 20 0 0 VSV-G SARS-S NL63-S 0 µg/ml VSV-G 2 µg/ml 10 µg/ml 50 µg/ml SARS-S NL63-S Korreliert effizientere ACE2-Bindung durch SARS-S im Vergleich zu NL63-S mit effizienterer ACE2-Herabregulation? Herabregulation der ACE2-Expression in SARS-CoV-infizierten Zellen Mock 2 24 NL63 SARS-CoV 48 72 144 2 24 48 72 2 24 48 72 144 h post Infektion ACE2 X-facher Anstieg (Log 10) anti SARS-CoV 19.8 9.9 SARS-CoV anti NL63 NL63 16.5 6.6 13.2 9.9 6.6 3.3 3.3 0 0 1 2 3 Tage nach Infektion Glowacka et al, in Revision 0 0 1 2 3 6 Tage nach Infektion Koexpression von SARS-S reduziert die ACE2-Expression 2 15 2 9 5 p1 p1 p4 p p p p s Ns Ns Ns Ns N Ns Ns ACE2 M o pc ck D O NA R O F3 R a O F3 R b O F6 R O F8 R a O F8 R b O F7 R b O F7 RF a 9b β-Actin ACE2 β-Actin Glowacka et al, in Revision SARS-S induziert ACE2-shedding effizienter als NL63-S Kontroll-VLPs 0 2 8 SARS-S VLPs NL63-S VLPs 24 h ACE2 0 Pellet 8 24 0 2 8 24 h ACE2 Pellet β Actin β Actin ACE2 2 ACE2 Überstand OVA Glowacka et al, in Revision; Haga et al, PNAS, 2008 Überstand OVA Der TACE-Inhibitor TAPI-0 blockiert ACE2-shedding SARS-S + TAPI-0 unmarkiert Counts Kontroll-Fc SARS-S, 37°C SARS-S, 4°C SARS-S, 37°C + TAPI-0 S-Protein-Bindung Glowacka et al, in Revision TACE-Aktivität ist für die virale Vermehrung verzichtbar 33 29.7 26.4 23.1 19.8 16.5 13.2 9.9 6.6 3.3 0 NL63 x-facher Anstieg (Log 10) x-facher Anstieg (Log 10) SARS-CoV 0 1 2 9.90 6.60 3.30 0.00 0 Tage nach Infektion PBS 7 Tage nach Infektion DMSO 5 µmol TAPI-0 Glowacka et al, in Revision 4 0.5 µmol TAPI-0 25 µmol TAPI-0 10 Zusammenfassung SARS-S bindet an ACE2 effizienter als NL63-S. ACE2-Expression wird in SARS-CoV-infizierten Kulturen herabreguliert. Koexpression von SARS-S reduziert die ACE2-Expression. ACE2-Herabregulation durch lösliches SARS-S beruht auf ACE2-Spaltung durch TACE. ACE2-Proteolyse ist für die virale Vermehrung in Zellkultur nicht notwendig. Mechanismus des S-induzierten ACE2-sheddings? Fördert ACE2-Spaltung die SARS-Entwicklung? 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
