Zum Inhalt springenZur Suche springen

Etablierung eines Expressions- und Reinigungsverfahrens zur Herstellung des Proteins Vpr aus HIV-2 in E.coli

Bisher wurden zwei Arten des pathogenen humanen Immunschwächevirus HI-Virus (HIV) beschrieben, HIV-1 und HIV-2. Beide Erreger induzieren ähnliche Infektionverläufe und führen zu ähnlichen pathogenen Eigenschaften, obwohl für HIV-2 angenommen wird, dass es weniger virulent und schlechter übertragbar ist als HIV-1. Weltweit werden die meisten HIV Infektionen hauptsächlich durch Infektion mit HIV-1 ausgelöst, wohingegen HIV-2 vor allem in Westafrika verbreitet ist.

Das Aminosäuresequenz-Alignment von HIV-1 und HIV-2 zeigt eine Homologie von 45% bis 50%. Diese geringe Ähnlichkeit verdeutlicht, warum einige Medikamente und Behandlungsmethoden sehr wirksam gegen HIV-1 sind, aber nur reduzierte oder keine Wirksamkeit gegen HIV-2 besitzen. Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass es sich bei Vpr um ein multifunktionales Protein handelt, welches an einer Reihe von Prozessen während der HIV-Infektion beteiligt ist. Zum Beispiel spielt HIV-1 Vpr eine Rolle bei der Umgehung des wirtseigenen Immunsystems, unterstützt die Viruspersistenz und trägt auch zur Morbidität und Mortalität im Verlauf von AIDS bei. Die verschiedenen Schlüsselfunktionen von Vpr im Lebenszyklus von HIV zeigen, dass dieses Protein eindeutig ein attraktives Ziel für eine therapeutische Intervention darstellt. Im Vergleich zu HIV-1 Vpr, ist die Rolle von HIV-2-Vpr während der Infektion wenig untersucht.

Des Weiteren ist für HIV-1 Vpr bekannt, auf Zellen zytotoxisch zu wirken und während der Expression in E. coli für Plasmid-Instabilität verantwortlich zu sein. Diese Problematik führt zu sehr niedrigen Ausbeuten an rekombinantem Vpr. Darüber hinaus neigt gereinigtes HIV-1 Vpr unter wässrigen Bedingungen zum Aggregieren und macht damit eine Untersuchungen sehr schwierig. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte haben wie ein Expressionssystem für ein lösliches Sandwich-Fusionsprotein entwickelt, das während der Expression keine zytotoxische Wirkung mehr auf E. coli zeigt. Unser etabliertes Reinigungsverfahren für HIV-2 Vpr, ermöglicht die Reinigung des Proteins unter rein wässrigen Pufferbedingungen. Die Ergebnisse stellen eine ideale Plattform für die funktionelle und strukturelle Untersuchung für HIV-2 Vpr dar und welche Rolle es in der Entwicklung von AIDS spielt.

Hänel K, Möckel L, Brummel M, Peiris K, Hartmann R, Dingley AJ, Willbold D, Loidl-Stahlhofen A Expression and purification of soluble HIV-2 viral protein R (Vpr) using a sandwich-fusion protein strategy Prot. Expr. Purific. 95, 156-161 (2014)

Verantwortlichkeit: