@phdthesis{RombachgebGrosso2024, author = {Rombach [geb. Grosso], Franziska}, title = {Der Interaktionsrezeptor des Masernvirus auf h{\"a}matopoetischen Zellen}, doi = {10.25972/OPUS-35339}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-353394}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Das Masernvirus (MV) kann in Erkrankten eine schwere, langanhaltende Immunsuppression verursachen, wodurch Infektionen mit opportunistischen Pathogenen beg{\"u}nstigt werden. Diese basiert auf einer Paralyse der h{\"a}matopoetischen Zellen, welche das Virus durch Kontakt eines viralen Glykoproteinkomplexes zu einem unbekannten RezeptorX auf der Zell- Oberfl{\"a}che induzieren kann. Kerncharakterisitika hiervon sind unter anderem die Herabregulation der Akt-Kinase-Phosphorylierung, die Inhibition der zellul{\"a}ren Proliferation und die Aktivierung der neutralen Sphingomyelinase 2 (NSM2). In einem kinetischen Phosphoproteom konnten zwei potentielle Interaktionsrezeptoren des MV identifiziert werden: CD43 und P2X3. Das hochglykosylierte Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}l CD43 ist auf h{\"a}matopoetischen Zellen ubiquit{\"a}r exprimiert und reguliert in T-Zellen deren {\"U}berleben, Proliferation, Aktivierung, Migration und Adh{\"a}sion. P2X3 wird in h{\"a}matopoetischen Zellen nur in geringem Maße exprimiert. Seine funktionelle Bedeutung ist in diesem Kompartiment nicht bekannt. Beide Kandidaten wurden mittels CRISPR/Cas9 Verfahren einzeln oder kombiniert aus Jurkat-T-Zellen ablatiert, welche nachfolgend nach MV-Kontakt hinsichtlich der oben erw{\"a}hnten MV-modulierten Parameter getestet wurden. Zus{\"a}tzlich wurden iso- und allosterische P2X3-Inhibitoren an prim{\"a}ren und Jurkat-T-Zellen verwendet, um dessen Rolle in Ca2+-Mobilisierung und Proliferation nach T-Zell-Rezeptor Co-Stimulation zu analysieren. Die genetische Depletion beider Rezeptor-Kandidaten verringerte die Effekte des MV auf alle getesteten Parameter signifikant, was darauf hindeutet, dass beide Proteine entscheidend an der T-Zell-Suppression beteiligt sind. W{\"a}hrend die isosterische Inhibition von P2X3 keinen Effekt hatte, wurde die Proliferation prim{\"a}rer T-Zellen durch dessen allosterische Inhibition vor Co-Stimulation fast verdoppelt und die Effizienz der Ca2+-Mobilisierung in Jurkat- und prim{\"a}ren T-Zellen signifikant erh{\"o}ht. In P2X3-depletierten Jurkat-Zellen hingegen war die Ca2+-Mobilisierung nach Stimulation signifikant geringer als in WT-Zellen. In dieser Arbeit konnten zwei wichtige Mediatoren der MV induzierten T-Zell-Suppression identifiziert werden. Vor allem P2X3, dessen Expression, Regulation und funktionelle Bedeutung im h{\"a}matopoetischen Kompartiment noch nicht erforscht wurde, k{\"o}nnte ein vielversprechender Kandidat f{\"u}r eine antivirale Therapie darstellen, da ein klinisch getesteter P2X3-Inhibitor bereits verf{\"u}gbar ist.}, subject = {Masernvirus}, language = {de} } @phdthesis{Georgakopoulos2023, author = {Georgakopoulos, Dimos}, title = {Einfluss der N-Glykosylierung von HIV-Env auf die Krankheitsprogression der HIV-Infektion}, doi = {10.25972/OPUS-30362}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-303626}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {N-Glykosylierungen spielen beim Env-Gen eine wichtige Rolle. Sie dienen nicht nur als „Escape-Ph{\"a}nomen" zur Verhinderung einer Elimination des Virus durch neutralisierende Antik{\"o}rper. Es hat sich gezeigt, dass bestimmte Menschen sich mit HIV infizieren k{\"o}nnen, aber es zu keinem Zeitpunkt zu AIDS-typischen Symptomen kommt, ohne die Einnahme antiretroviraler Therapie (ART). Solche Menschen werden als Elite Controller bezeichnet. Ihr Organismus kann selbst die Viruslast in sehr geringen Grenzen halten (< 50 Kopien/ml). Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss von N-Glykosylierungen in der Entstehung von Elite Controller zu untersuchen und prozentuell eine Tendenz zu schaffen, inwieweit die Glykosylierungsdichte des Env-Proteins entscheidend ist. Es konnte gezeigt werden, dass eine immunologische Kontrolle auch auf der B-Zellebene stattfinden kann. Als Hinweis dient die geringe Glykosylierungsdichte im Bereich CD4bs und MPER, die indirekt {\"u}ber MHC Klasse II zu einer erh{\"o}hten Produktion von Antik{\"o}rpern f{\"u}hren kann. Bisher wurde bei Elite Controller die T-Zellebene als m{\"o}gliche immunologische Kontrolle beschrieben, jedoch gibt diese Arbeit hinweise, dass auch eine immunologische Kontrolle mittels Antik{\"o}rper m{\"o}glich ist. Die glykosylierten Zielepitope k{\"o}nnen eine große Hilfe sein f{\"u}r das Aussehen eines sp{\"a}teren Impfstoffs.}, subject = {HIV-Infektion}, language = {de} } @phdthesis{Plugaru2023, author = {Plugaru, Karina-Anatolia}, title = {Bestimmung der Pr{\"a}valenz medikamentenresistenter HIV-Infektionen bei therapienaiven Patienten am Lighthouse Hospital in Lilongwe, Malawi}, doi = {10.25972/OPUS-32278}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-322781}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Im Jahr 2015 wurde Plasmaproben von 161 HIV-positive Menschen auf HIV-Drug-Resistance untersucht. Die Patienten waren therapienaiv und wurde am Lighthouse-Hospital in Lilongwe, die Hauptstadt Malawis behandelt. Es zeigte sich eine HIVDR von insgesamt 17\% welche aus mehreren Gesichtspunkte dargestellt worden sind, um zu zeigen ob 20105 in Malawi eingesetzte first-line Therapieregime eine gute Wirksamkeit zeigte.}, subject = {HIV-Infektion}, language = {de} } @phdthesis{Eckert2023, author = {Eckert, Ina-Nathalie}, title = {Molecular markers of myeloid-derived suppressor cells and their functional role for homing and in disease models in mice}, doi = {10.25972/OPUS-31997}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-319974}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {MDSCs are suppressive immune cells with a high relevance in various pathologies including cancer, autoimmunity, and chronic infections. Surface marker expression of MDSCs resembles monocytes and neutrophils which have immunostimulatory functions instead of suppressing T cells. Therefore, finding specific surface markers for MDSCs is important for MDSC research and therapeutic MDSC manipulation. In this study, we analyzed if the integrin VLA-1 has the potential as a novel MDSC marker. VLA-1 was expressed by M-MDSCs but not by G-MDSCs as well as by Teff cells. VLA-1 deficiency did not impact iNOS expression, the distribution of M-MDSC and G-MDSC subsets, and the suppressive capacity of MDSCs towards na{\"i}ve and Teff cells in vitro. In mice, VLA-1 had no effect on the homing capability of MDSCs to the spleen, which is a major reservoir for MDSCs. Since the splenic red pulp contains collagen IV and VLA-1 binds collagen IV with a high affinity, we found MDSCs and Teff cells in this area as expected. We showed that T cell suppression in the spleen, indicated by reduced T cell recovery and proliferation as well as increased apoptosis and cell death, partially depended on VLA-1 expression by the MDSCs. In a mouse model of multiple sclerosis, MDSC injection prior to disease onset led to a decrease of the disease score, and this effect was significantly reduced when MDSCs were VLA-1 deficient. The expression of Sema7A by Teff cells, a ligand for VLA-1 which is implicated in negative T cell regulation, resulted in a slightly stronger Teff cell suppression by MDSCs compared to Sema7A deficient T cells. Live cell imaging and intravital 2-photon microscopy showed that the interaction time of MDSCs and Teff cells was shorter when MDSCs lacked VLA 1 expression, however VLA-1 expression had no impact on MDSC mobility. Therefore, the VLA-1-dependent interaction of MDSC and Teff cells on collagen IV in the splenic red pulp is implicated MDSC-mediated Teff cell suppression.}, subject = {Immunologie}, language = {en} } @article{BrennerGeigerSchlegeletal.2023, author = {Brenner, Daniela and Geiger, Nina and Schlegel, Jan and Diesendorf, Viktoria and Kersting, Louise and Fink, Julian and Stelz, Linda and Schneider-Schaulies, Sibylle and Sauer, Markus and Bodem, Jochen and Seibel, J{\"u}rgen}, title = {Azido-ceramides, a tool to analyse SARS-CoV-2 replication and inhibition — SARS-CoV-2 is inhibited by ceramides}, series = {International Journal of Molecular Sciences}, volume = {24}, journal = {International Journal of Molecular Sciences}, number = {8}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms24087281}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-313581}, year = {2023}, abstract = {Recently, we have shown that C6-ceramides efficiently suppress viral replication by trapping the virus in lysosomes. Here, we use antiviral assays to evaluate a synthetic ceramide derivative α-NH2-ω-N3-C6-ceramide (AKS461) and to confirm the biological activity of C6-ceramides inhibiting SARS-CoV-2. Click-labeling with a fluorophore demonstrated that AKS461 accumulates in lysosomes. Previously, it has been shown that suppression of SARS-CoV-2 replication can be cell-type specific. Thus, AKS461 inhibited SARS-CoV-2 replication in Huh-7, Vero, and Calu-3 cells up to 2.5 orders of magnitude. The results were confirmed by CoronaFISH, indicating that AKS461 acts comparable to the unmodified C6-ceramide. Thus, AKS461 serves as a tool to study ceramide-associated cellular and viral pathways, such as SARS-CoV-2 infections, and it helped to identify lysosomes as the central organelle of C6-ceramides to inhibit viral replication.}, language = {en} } @article{GeigerDiesendorfRolletal.2023, author = {Geiger, Nina and Diesendorf, Viktoria and Roll, Valeria and K{\"o}nig, Eva-Maria and Obernolte, Helena and Sewald, Katherina and Breidenbach, Julian and Pillaiyar, Thanigaimalai and G{\"u}tschow, Michael and M{\"u}ller, Christa E. and Bodem, Jochen}, title = {Cell type-specific anti-viral effects of novel SARS-CoV-2 main protease inhibitors}, series = {International Journal of Molecular Sciences}, volume = {24}, journal = {International Journal of Molecular Sciences}, number = {4}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms24043972}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-304034}, year = {2023}, abstract = {Recently, we have described novel pyridyl indole esters and peptidomimetics as potent inhibitors of the severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) main protease. Here, we analysed the impact of these compounds on viral replication. It has been shown that some antivirals against SARS-CoV-2 act in a cell line-specific way. Thus, the compounds were tested in Vero, Huh-7, and Calu-3 cells. We showed that the protease inhibitors at 30 µM suppress viral replication by up to 5 orders of magnitude in Huh-7 cells, while in Calu-3 cells, suppression by 2 orders of magnitude was achieved. Three pyridin-3-yl indole-carboxylates inhibited viral replication in all cell lines, indicating that they might repress viral replication in human tissue as well. Thus, we investigated three compounds in human precision-cut lung slices and observed donor-dependent antiviral activity in this patient-near system. Our results provide evidence that even direct-acting antivirals may act in a cell line-specific manner.}, language = {en} } @phdthesis{Idris2023, author = {Idris, Raja}, title = {Untersuchung der Rolle von GFAP-Autoantik{\"o}rpern bei der Pathogenese von HIV-assoziierten neurologischen Erkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-32831}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328311}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Zusammenfassung Hintergrund: Das saure Gliafaserprotein (GFAP) kommt im ZNS vor allem in Astrozyten vor und spielt eine Rolle bei der Astrozytose, die wiederum ist ein pathogenetisches Merkmal von HIV-assoziierten neurologischen Erkrankungen (HAND). In dieser Arbeit wird das Vorkommen von GFAP-Autoantik{\"o}rpern bei PLWH und deren Bedeutung bei der Entstehung von HAND untersucht. Außerdem wird eruiert, ob GFAP-Autoantik{\"o}rper als Marker eines neurokognitiven Defizites bei HAND in Frage kommen. Methoden: Homogenisiert Gewebeschnitte von verschiedenen Gehirnareale wurden mittels SDS-Gelelektrophorese und Western Blot auf Membranen {\"u}bertragen. Diese Membranen wurden mit Blutproben aus der HAND-1 Studie inkubiert. Der Nachweis von GFAP-Antik{\"o}rpern erfolgte indirekt mittels eines IgG-Antik{\"o}rpers. Die Anti-GFAP Signalintensit{\"a}ten wurden semiquantitativ ausgewertet und mit den Daten der neurokognitiven Test der HAND-1 Studie korreliert. Egebnisse: Die GFAP-Autoantik{\"o}rper Signalintensit{\"a}t unterscheidet sich je nach Gehirnareal (p < 0,0001). Insbesondere die DM-Signale sind signifikant st{\"a}rker als die der anderen Areale (p < 0,01). Es l{\"a}sst sich insgesamt kein signifikanter Unterschied in der Signalst{\"a}rke zwischen Menschen mit HIV und Kontrollen feststellen (p = 0,1742). Bei der HIV-Gruppe zeigt das Gesamtergebnis des MMS einen signifikanten, negativen und starken Zusammenhang mit der GFAP- Antik{\"o}rpersignalintensit{\"a}t der Areale DM (p = 0,004), ST (p = 0,011), MC (p = 0,007) und FC (p = 0,002). Es konnten keine signifikanten Korrelationen zwischen den CD4-Zellzahlen und den Anti-GFAP Signalintensit{\"a}ten festgestellt werden. Bei der Kontrollgruppe fanden sich lediglich vereinzelt signifikante Korrelationen. Diskussion: Diese Promotion ist die bis dato erste Ver{\"o}ffentlichung, in der GFAP-Autoantik{\"o}rper bei Menschen mit HIV gemessen wurden. Dass kein Unterschied im Vorkommen von GFAP-Ak bei PLWH und der Kontrollgruppe gefunden wurde, k{\"o}nnte an der geringen Teilnehmendenzahl oder am Mangel von Teilnehmenden mit HAD liegen. Andererseits k{\"o}nnte es auch daf{\"u}r sprechen, dass anti-GFAP nicht obligat pathogen ist, sondern erst nach {\"U}bertritt {\"u}ber die Blut-Hirn-Schranke pathologische Folgen hat. F{\"u}r diese Hypothese spricht die Erkenntnis, dass eine h{\"o}here Menge von GFAP-Ak mit einem schlechteren Abschneiden bei neurokognitiven Tests korreliert. Demnach k{\"o}nnten sich GFAP-Autoantik{\"o}rper als diagnostische und m{\"o}glicherweise prognostische Marker eines neurokognitiven Defizites bei HAND eignen.}, subject = {HIV}, language = {de} } @phdthesis{Herb2023, author = {Herb, Stefanie Maria}, title = {Regulation of MCMV immediate early gene expression by virally encoded miRNAs}, doi = {10.25972/OPUS-32331}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-323314}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Gene expression in eukaryotic cells is regulated by the combinatorial action of numerous gene-regulatory factors, among which microRNAs (miRNAs) play a fundamental role at the post-transcriptional level. miRNAs are single-stranded, small non-coding RNA molecules that emerge in a cascade-like fashion via the generation of primary and precursor miRNAs. Mature miRNAs become functional when incorporated into the RNA induced silencing complex (RISC). miRNAs guide RISCs to target mRNAs in a sequence-specific fashion. To this end, base-pairs are usually formed between the miRNA seed region, spanning nucleotide positions 2 to 8 (from the 5' end) and the 3'UTR of the target mRNA. Once miRNA-mRNA interaction is established, RISC represses translation and occasionally induces direct or indirect target mRNA degradation. Interestingly, miRNAs are expressed not only in every multicellular organism but are also encoded by several viruses, predominately by herpesviruses. By controlling both, cellular as well as viral mRNA transcripts, virus-encoded miRNAs confer many beneficial effects on viral growth and persistence. Murine cytomegalovirus (MCMV) is a ß-herpesvirus and so far, 29 mature MCMV-encoded miRNAs have been identified during lytic infection. Computational analysis of previously conducted photoactivated ribonucleotide-enhanced individual nucleotide resolution crosslinking immunoprecipitation (PAR-iCLIP) experiments identified a read cluster within the 3' untranslated region (3'UTR) of the immediate early 3 (IE3) transcript in MCMV. Based on miRNA target predictions, two highly abundant MCMV miRNAs, namely miR-m01-2-3p and miR-M23-2-3p were found to potentially bind to two closely positioned target sites within the IE3 PAR-iCLIP peak. To confirm this hypothesis, we performed luciferase assays and showed that activity values of a luciferase fused with the 3'UTR of IE3 were downregulated in the presence of miR-m01- 2 and miR-M23-2. In a second step, we investigated the effect of pre-expression of miR-m01-2 and miR-M23-2 on the induction of virus replication. After optimizing the transfection procedure by comparing different reagents and conditions, plaque formation was monitored. We could demonstrate that the replication cycle of the wild-type but not of our MCMV mutant that harbored point mutations in both miRNA binding sites within the IE3-3'UTR, was significantly delayed in the presence of miR-m01-2 and miR-M23-2. This confirmed that miR-m01-2 and miR-M23-2 functionally target the major transcription factor IE3 which acts as an indispensable regulator of viral gene expression during MCMV lytic infection. Repression of the major immediate early genes by viral miRNAs is a conserved feature of cytomegaloviruses. The functional role of this type of regulation can now be studied in the MCMV mouse model.}, subject = {miRNS}, language = {en} } @phdthesis{Langsch2023, author = {Langsch, Philippa}, title = {Effektivit{\"a}t von antiviralen Substanzen auf virale Infektionen}, doi = {10.25972/OPUS-33059}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-330597}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Der Weg von der Entwicklung bis zur Zulassung neuer Virostatika ist bis heute mit hohen Kosten und einem großen Zeitaufwand verbunden. Sollten jedoch bereits zugelassene antivirale Medikamente eine Wirkung auf andere virale Infektionen zeigen, k{\"o}nnte dieser Prozess stark verk{\"u}rzt werden. Daher war es Ziel dieser Arbeit, den Effekt von zugelassenen Medikamenten, gegen HSV-1, mCMV, hCMV, RSV, Parainfluenzavirus-3, DENV-2, CHIKV, Poliovirus, Masernvirus und HIV-1 zu evaluieren. Getestet wurden die Polymeraseinhibitoren ACV, GCV, CDV, sowie das neuere Medikament T-705 und die reversen Transkriptase-Inhibitoren TDF, 3TC, AZT und ABC. Außerdem die Proteaseinhibitoren SMV, GRV, DCV, LDV, ELB, VEL, SOF und DSV. TDF senkte in einer Konzentration von 10 µM die Infektiosit{\"a}t von HSV-1 und mCMV bis zu 1 Gr{\"o}ßenordnung. Auch ABC senkte die Infektiosit{\"a}t von HSV-1 und mCMV in einer Konzentration von 30 µM um 0,4 bzw. 0,6 Gr{\"o}ßenordnungen. AZT und ELB senkten die Infektiosit{\"a}t bei Infektionen mit HSV-1 in einer Konzentration von 30 µM um 0,4 Gr{\"o}ßenordnungen. VEL senkte die Infektiosit{\"a}t von mCMV bis zu einer Konzentration von 2 µM um 0,7 Gr{\"o}ßenordnungen. Durch die Substanzen ELB und LDV konnte die Replikation von DENV-2 bei einer Konzentration von 10 µM um 0,6 bzw. 0,8 Gr{\"o}ßenordnungen gesenkt werden. Die Substanzen zeigten jedoch keinen Effekt auf Infektionen mit CHIKV und Poliovirus, sodass f{\"u}r beide Substanzen ein virusspezifischer Effekt anzunehmen ist. Es wurde keine Wirkung der Substanzen gegen Infektionen mit Masernvirus, RSV oder Parainfluenzavirus-3 in den Versuchen beobachtet. Es wurde gezeigt, dass die verwendeten Methoden eine schnelle und effektive M{\"o}glichkeit darstellen, neue direkt-antivirale Medikamente zu etablieren. Zudem stellen die gefundenen Wirkstoffe eine gute Grundlage als Leitsubstanzen zur Entwicklung neuer Wirkstoffe dar. Weitere Versuche mit Kombinationen der wirksamen Substanzen sollten zur weiteren Therapiefindung durchgef{\"u}hrt werden. Damit hat die vorgelegte Arbeit eine hohe Relevanz f{\"u}r die weitere Forschung.}, subject = {Effektivit{\"a}t}, language = {de} } @article{LodhaMuchsinJuergesetal.2023, author = {Lodha, Manivel and Muchsin, Ihsan and J{\"u}rges, Christopher and Juranic Lisnic, Vanda and L'Hernault, Anne and Rutkowski, Andrzej J. and Prusty, Bhupesh K. and Grothey, Arnhild and Milic, Andrea and Hennig, Thomas and Jonjic, Stipan and Friedel, Caroline C. and Erhard, Florian and D{\"o}lken, Lars}, title = {Decoding murine cytomegalovirus}, series = {PLOS Pathogens}, volume = {19}, journal = {PLOS Pathogens}, number = {5}, issn = {1553-7374}, doi = {10.1371/journal.ppat.1010992}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-350480}, year = {2023}, abstract = {The genomes of both human cytomegalovirus (HCMV) and murine cytomegalovirus (MCMV) were first sequenced over 20 years ago. Similar to HCMV, the MCMV genome had initially been proposed to harbor ≈170 open reading frames (ORFs). More recently, omics approaches revealed HCMV gene expression to be substantially more complex comprising several hundred viral ORFs. Here, we provide a state-of-the art reannotation of lytic MCMV gene expression based on integrative analysis of a large set of omics data. Our data reveal 365 viral transcription start sites (TiSS) that give rise to 380 and 454 viral transcripts and ORFs, respectively. The latter include 200 small ORFs, some of which represented the most highly expressed viral gene products. By combining TiSS profiling with metabolic RNA labelling and chemical nucleotide conversion sequencing (dSLAM-seq), we provide a detailed picture of the expression kinetics of viral transcription. This not only resulted in the identification of a novel MCMV immediate early transcript encoding the m166.5 ORF, which we termed ie4, but also revealed a group of well-expressed viral transcripts that are induced later than canonical true late genes and contain an initiator element (Inr) but no TATA- or TATT-box in their core promoters. We show that viral upstream ORFs (uORFs) tune gene expression of longer viral ORFs expressed in cis at translational level. Finally, we identify a truncated isoform of the viral NK-cell immune evasin m145 arising from a viral TiSS downstream of the canonical m145 mRNA. Despite being ≈5-fold more abundantly expressed than the canonical m145 protein it was not required for downregulating the NK cell ligand, MULT-I. In summary, our work will pave the way for future mechanistic studies on previously unknown cytomegalovirus gene products in an important virus animal model.}, language = {en} }