RNA Transfer of Human Rhinovirus through Model Membranes

Nena Magdalena Matscheko

doi:10.25365/thesis.11374

You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1269059

Title (eng)

RNA Transfer of Human Rhinovirus through Model Membranes

Parallel title (deu)

RNA Transfer des Humanen Rhinovirus durch Modellmembranen

Author

Nena Magdalena Matscheko

Advisor

Dieter Blaas

Assessor

Dieter Blaas

Abstract (deu)

Obwohl die mehr als 100 Serotypen des Humanen Rhinovirus (HRV) hauptsächlich gewöhnliche Erkältungen auslösen, verursachen sie durch ihre hohe Prävalenz alleine in den USA Kosten von $40 Milliarden pro Jahr für Arbeitsentgang und medizinische Behandlung. Das Bindungsprotein der major group HRVs ist ICAM-1, die minor groups nützen ein Mitglied der LDLR superfamily zur Bindung an die Wirtszelle. Der Komplex wird in einem Membranvesikel internalisiert, das während der Reifung zu einem späten Endosom den pH Wert unter 5.6 erniedrigt. Dadurch formen das virale Protein (VP) 4 und der N-terminus von VP1 möglicherweise eine Pore in der Membran, durch die die (+)ss-RNA in das Cytoplasma der Wirtszelle geschleust werden kann. Im Fall der major group HRVs wird auch ein Zerreißen der Membran diskutiert. Liposomen wurden als Modell der späten Endosomen hergestellt und für in situ Detektion der transferierten RNA mit einer Reaktionsmischung für reverse Transkription gefüllt. Diese „Nanocontainer“ wurden über ein His6-Tag mit einem rekombinanten VLDLR und HRV2 dekoriert. Durch einen pH-Wert von 5.4 wurde der Transfer der viralen RNA in das Lumen der Nanocontainer ausgelöst, die cDNA wurde mittels PCR detektiert. Für major group HRVs wurde auch ein rekombinanter ICAM-1 Rezeptor kloniert. Perforation der Membran, wodurch der RT Mix ausströmte, verhinderte cDNA Transkription. Dies deutet auf die Bildung einer Pore für den Transfer von minor group RNA hin. Ein RNA Transfer verstärkender Effekt von Calcium und ein gegenteiliger von dem antiviral wirkenden Medikament Amiloride wurde gefunden.

Abstract (eng)

As main cause of the common cold, the more than 100 serotypes of Human Rhinovirus are responsible for the expense of around $40 billion each year alone in the US for lost working days and medical treatment. Most employ either the major group receptor ICAM-1 or a minor group receptor from the LDLR family for attachment to the host cell. The cell engulfs a vesicle containing the virus particle. These early endosomes mature to late endosomes concomitant to decreasing the pH, rendering (+)ss-RNA release and transfer across the endosomal membrane into the cytoplasm possible. The exact mechanism of the RNA release and transfer across the membrane is not known. For minor group viruses the implication of VP4 and the N- terminus of VP1 in pore formation is discussed, data for major group viruses rather point at disruption of the membrane. Liposomes were developed as model of endosomes. To detect RNA transfer across the membrane in situ, a reverse transcription mix was encapsulated. These “nanocontainers” were decorated via a His6-tag with a recombinant VLDLR and HRV2 prior to triggering the RNA transfer via a pH of 5.4. A recombinant ICAM-1 receptor was cloned in the course of this diploma thesis. Transcribed cDNA was subsequently detected by PCR. Disruption of the nanocontainer membrane caused decreased cDNA transcription efficiency, pointing at RNA transfer through a pore. A potentiating effect of calcium and an inhibiting effect of the antiviral drug amiloride on the RNA transfer efficiency was found.

Keywords (eng)

rhinovirusRNAliposomereverse transcriptionICAM-1nanocontainer

Keywords (deu)

RhinovirusRNALiposomreverse TranskriptionICAM-1Nanocontainer

Subject (deu)

Molekularbiologie

Subject (deu)

Virologie

Type (deu)

Diplomarbeit

Persistent identifier

https://phaidra.univie.ac.at/o:1269059