@phdthesis{Kretzschmar2008,
  author    = {Kretzschmar, Benedikt},
  title     = {AZT-Resistenz bei Foamyviren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-30272},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Azidothymidin (AZT) ist ein nukleosidischer Reverse-Transkriptase-Inhibitor (NRTI), der bei HIV-Infektionen in Kombination mit anderen antiretroviralen Substanzen eingesetzt wird. AZT zeigt dar{\"u}berhinaus auch eine gute Wirksamkeit gegen Foamyviren, eine Subfamilie der Retroviren mit charakteristischen Besonderheiten in ihrer Molekularbiologie und ihrem Replikationszyklus, deren Vertreter verschiedene Affenarten und andere S{\"a}ugetiere infizieren, wobei sie sich sowohl im jeweils nat{\"u}rlichen Wirt als auch bei seltener zuf{\"a}lliger Infektion des Menschen apathogen zeigen. In der vorliegenden Arbeit wurde das AZT-resistente Foamyvirus SFVmacAZTres untersucht, das in Anwesenheit steigender AZT-Konzentrationen in Zellkultur selektiert worden war. Hierzu wurde SFVmacAZTres zun{\"a}chst einer genotypischen Analyse unterzogen, wobei im Vergleich mit der wildtypischen Ausgangssequenz zwei Mutationen in gag und vier Mutationen in pol nachgewiesen wurden, die zu {\"A}nderungen auf Aminos{\"a}ureebene f{\"u}hrten. Mittels PCR wurden Fragmente, die alle sechs Mutationen oder nur die vier pol-Mutationen enthielten, aus der Sequenz von SFVmacAZTres amplifiziert und jeweils in einen SFVmac-Klon eingef{\"u}gt. Im weiteren Verlauf zeigte sich dabei kein Unterschied zwischen diesen beiden Konstrukten bez{\"u}glich der Replikation in Abwesenheit oder Anwesenheit von AZT, so dass gefolgert werden konnte, dass die gag-Mutationen keinen Beitrag zur AZT-Resistenz leisten. Die pol-Mutationen befanden sich s{\"a}mtlich im f{\"u}r die Reverse Transkriptase kodierenden Bereich und f{\"u}hrten zu den Aminos{\"a}uresubstitutionen K211I, I224T, S345T und E350K. An Position 224 fand sich dabei in einer ver{\"o}ffentlichten Sequenz bereits ein Threonin, so dass hier unabh{\"a}ngig von der Selektion in Anwesenheit von AZT m{\"o}glicherweise ein Polymorphismus vorliegt. Der Vergleich der vier Mutationen der RT von SFVmacAZTres mit den bei HIV bekannten Mustern an Mutationen wie den TAMs und dem Q151M-Komplex zeigte keine {\"U}bereinstimmungen. Um den jeweiligen Beitrag der vier nachgewiesenen pol-Mutationen zur AZT-Resistenz zu untersuchen, wurden sie einzeln und in Kombinationen mittels zielgerichteter Mutagenese in einen SFVmac-Klon eingef{\"u}gt und die entsprechenden Konstrukte auf ihre Replikation in Abwesenheit und Anwesenheit von 0,5 µM, 5µM und 50 µM AZT untersucht. Hierf{\"u}r wurden 293T-Zellen mit dem jeweiligen Plasmid transfiziert und nach {\"U}berpr{\"u}fung der gleichm{\"a}ßigen Expression von Gag und Pol mittels Western Blot der virushaltige {\"U}berstand auf Zielzellen gegeben und der Titer ausgez{\"a}hlt. Es konnte gezeigt werden, dass keines der Konstrukte mit Einzel , Doppel- und Dreifachmutationen eine {\"a}hnlich ausgepr{\"a}gte AZT-Resistenz wie die Vierfachmutante aufwies, allerdings einige in unterschiedlichen Ausmaß teilresistent waren, w{\"a}hrend andere weder ohne noch mit AZT gut replizierten. S345T erwies sich vor E350K als die Mutation mit dem gr{\"o}ßten Beitrag zur AZT-Resistenz, I224T erh{\"o}hte den Titer in Abwesenheit und Anwesenheit um etwa den gleichen Faktor, wohingegen sich K211I in den meisten Kombinationen eher negativ auswirkte. Der Klon, in den alle vier Mutationen mittels zielgerichteter Mutagenese eingef{\"u}hrt worden waren, zeigte die gleiche AZT-Resistenz wie das in Zellkultur selektierte Virus. Damit war gezeigt, dass diese vier Mutationen sowohl notwendig als auch hinreichend f{\"u}r die AZT-Resistenz von SFVmacAZTres sind. Die pol-Mutationen von SFVmacAZTres wurden weiterhin soweit m{\"o}glich an entsprechenden Stellen in Klon des prototypischen Foamyvirus PFV eingef{\"u}hrt, bei dem es zuvor nicht gelungen war, ein resistentes Isolat in Zellkultur zu generieren. Das PFV-Konstrukt mit den Mutationen aus SFVmacAZTres zeigte sich jedoch nicht AZT-resistent, sondern wies einen Replikationsdefekt auf. Einige HIV-Mutationen, die in den PFV-Klon eingef{\"u}gt wurden, f{\"u}hrten ebenfalls zu keiner AZT-Resistenz. Es bestehen also bez{\"u}glich AZT-Resistenz und damit gewisser Eigenschaften der Reversen Transkriptase deutliche Unterschiede zwischen PFV und SFVmac. Die durchgef{\"u}hrten Arbeiten stellen die Grundlage f{\"u}r weitere Untersuchungen dar, in denen beispielsweise dem biochemischen Mechanismus der AZT-Resistenz von SFVmacAZTres nachgegangen werden kann. Die gewonnenen Erkenntnisse k{\"o}nnen zum Verst{\"a}ndnis allgemeiner Mechanismen der NRTI-Resistenz bei Retroviren ebenso beitragen wie zur weiteren Charakterisierung der foamyviralen Reversen Transkriptase an sich.},
  subject      = {Spumaviren},
  language  = {de}
}