Vishakha Rakesh Tiwarekar

• Measles is an extremely contagious vaccine-preventable disease responsible for more than 90000 deaths worldwide annually. The number of deaths has declined from 8 million in the pre-vaccination era to few thousands every year due to the highly efficacious vaccine. However, this effective vaccine is still unreachable in many developing countries due to lack of infrastructure, while in developed countries too many people refuse vaccination. Specific antiviral compounds are not yet available. In the current situation, only an extensiveMeasles is an extremely contagious vaccine-preventable disease responsible for more than 90000 deaths worldwide annually. The number of deaths has declined from 8 million in the pre-vaccination era to few thousands every year due to the highly efficacious vaccine. However, this effective vaccine is still unreachable in many developing countries due to lack of infrastructure, while in developed countries too many people refuse vaccination. Specific antiviral compounds are not yet available. In the current situation, only an extensive vaccination approach along with effective antivirals could help to have a measles-free future. To develop an effective antiviral, detailed knowledge of viral-host interaction is required. This study was undertaken to understand the interaction between MV and the innate host restriction factor APOBEC3G (A3G), which is well-known for its activity against human immunodeficiency virus (HIV). Restriction of MV replication was not attributed to the cytidine deaminase function of A3G, instead, we identified a novel role of A3G in regulating cellular gene functions. Among two of the A3G regulated host factors, we found that REDD1 reduced MV replication, whereas, KDELR2 hampered MV haemagglutinin (H) surface transport thereby affecting viral release. REDD1, a negative regulator of mTORC1 signalling impaired MV replication by inhibiting mTORC1. A3G regulated REDD1 expression was demonstrated to inversely correlate with MV replication. siRNA mediated silencing of A3G in primary human blood lymphocytes (PBL) reduced REDD1 levels and simultaneously increased MV titres. Also, direct depletion of REDD1 improved MV replication in PBL, indicating its role in A3G mediated restriction of MV. Based on these finding, a new role of rapamycin, a pharmacological inhibitor of mTORC1, was uncovered in successfully diminishing MV replication in Vero as well as in human PBL. The ER and Golgi resident receptor KDELR2 indirectly affected MV by competing with MV-H for cellular chaperones. Due to the sequestering of chaperones by KDELR2, they can no longer assist in MV-H folding and subsequent surface expression. Taken together, the two A3G-regulated host factors REDD1 and KDELR2 are mainly responsible for mediating its antiviral activity against MV.…
• Masern ist eine extrem ansteckende, durch Impfung verhinderbare Infektionskrankheit, die für mehr als 90000 Todesfälle jährlich weltweit verantwortlich ist. Die Zahl der Todesfälle nahm von ca. 8 Millionen in der Prä- Impf-Ära auf wenige Tausend pro Jahr aufgrund dieses effizienten Impfstoffs ab. Dieser ist jedoch aufgrund mangelnder Infrastruktur in vielen Entwicklungsländern nicht ausreichend verfügbar, oder die Impfung wird – vor allem in entwickelten Ländern – verweigert. Spezifische antivirale Substanzen sind noch nicht verfügbar. SoMasern ist eine extrem ansteckende, durch Impfung verhinderbare Infektionskrankheit, die für mehr als 90000 Todesfälle jährlich weltweit verantwortlich ist. Die Zahl der Todesfälle nahm von ca. 8 Millionen in der Prä- Impf-Ära auf wenige Tausend pro Jahr aufgrund dieses effizienten Impfstoffs ab. Dieser ist jedoch aufgrund mangelnder Infrastruktur in vielen Entwicklungsländern nicht ausreichend verfügbar, oder die Impfung wird – vor allem in entwickelten Ländern – verweigert. Spezifische antivirale Substanzen sind noch nicht verfügbar. So könnte nur eine extensive Impfkampagne zu einer Masern-freien Zukunft führen. Um antivirale Substanzen zu generieren wird detailiertes Wissen über Virus-Wirt-Interaktionen benötigt. Diese Studie wurde unternommen um Interaktionen zwischen Masernviren (MV) und dem zellulären Restriktionsfaktor APOBEC3G (A3G), der allgemein bekannt für seine antivirale Wirkung gegen das humane Immundefizienzvirus (HIV) ist, zu charakterisieren. A3G hemmt die MV-Replikation nicht aufgrund seiner Cytidin-Desaminase-Funktion, sondern wir entdeckten eine neue Funktion des A3G, nämlich dass es die Expression zellulärer Faktoren reguliert. Wir fanden, dass unter den A3G-regulierten Wirtszellfaktoren REDD1 die MV-Replikation reduzierte, während KDELR2 den Transport des MV-Hämagglutinins (H) zur Zelloberfläche, und somit die Virusfreisetzung, inhibierte. REDD1, ein negativer Regulator des mTORC1-Signalübertragungswegs, reduzierte die MV-Replikation indem es mTORC1 inhibiert. Die Expression des durch A3G regulierten REDD1 korrelierte umgekehrt mit der MV Replikation. SiRNA-vermittelte Reduktion des A3G in primären humanen Lymphozyten des Bluts (PBL) führte zu einer Abnahme des REDD1 und gleichzeitig zu einer Zunahme des MV-Titers. Ebenso führte direktes Silencing des REDD1 zu einer verstärkten MV-Replikation in PBL, was seine Rolle bei der A3G-vermittelten Restriktion der MV-Replikation unterstreicht. Aufgrund dieser Befunde wurde auch eine neue Funktion des mTORC1-Inhibitors Rapamycin als Inhibitor der MV-Replikation in Vero-Zellen und primären PBL aufgedeckt. Der ER- und Golgi-residente Rezeptor KDELR2 wirkte sich indirekt auf die MV-Replikation aus, indem er mit dem MV-H um die Interaktion mit Chaperonen kompetiert. KDELR2 bindet Chaperone und verhindert so deren Interaktion mit MV-H und den Transport zur Zelloberfläche. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die beiden A3G-regulierten Wirtszellfaktoren REDD1 und KDELR2 hauptsächlich für die antivirale Aktivität des A3G gegen MV verantwortlich sind.…