Structural and functional studies of novel viral complement inhibitors

• Viruses have developed several strategies to evade the complement system, a part of the immune system. The fourth open reading frame of the human virus Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) encodes a type 1 transmembrane protein. This contains four complement control protein domains (CCP domains), and is thus structurally similar to human complement inhibitors. We named it KSHV complement control protein (KCP). Using recombinant KCP, we showed that it can inhibit the complement system by disrupting a key enzymatic complex, the C3 convertase. We predicted the 3D structure of KCP by homology modeling. Functionally important sites in KCP were mapped using mutants where either one to three amino acids, or entire CCP domains, were altered. We also found that a patch of positively charged amino acids in CCP 1-2 of KCP can bind to heparin and weakly to heparin like proteoglycans at the surface of cells, which seems to aid the virus in the attachment step prior to cell entry. In order to study the biological role of complement inhibition for this type of virus, we want to use the KSHV homologue rhesus rhadinovirus (RRV), since this virus is both technically easier to work with than KCP and also permits in vivo studies, by naturally infecting Rhesus Macaques. RRV complement control protein (RCP) is the KCP homologue in RRV. We have characterized its gene, confirmed that RCP is expressed and present on the surface of virus and performed experiments indicating that it is a functional complement inhibitor.

• Popular Abstract in Swedish Komplementsystemet är en del av immunförsvaret. Virus har utarbetat sätt för att skydda sig från komplementsystemet. Det humana herpesviruset KSHV (Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus) har i sitt genom en gen som kodar för ett protein som vi har döpt till KCP (KSHV complement control protein). KCP har en transmembran del och en extracellulär del med fyra proteindomäner kallade CCP (complement control protein). Detta gör KCP strukturellt lik en grupp av mänskliga komplementhämmare. Vi har producerat rekombinant KCP och visat att det hämmar komplementsystemet genom att verka på ett nyckelkomplex, C3-konvertaset. Vi har gjort en teoretisk modell över KCPs tredimensionella struktur och sedan hittat ställen som var viktiga för KCPs funktion, genom punktmutationer och domändeletioner. Vi har också funnit att en positivt laddad region i den första och andra CCP domänen binder till heparin och heparinliknande molekyler på ytan av celler. Det verkar som att KCP på ytan av virus därmed bidrar till att virusen ankrar på nya värdceller som ett första steg mot infektion av dessa celler. För att kunna studera hur viktig KCPs komplementinhibering och cellankring är för den här typen av virus så vill vi använda oss av en homolog till KSHV som heter RRV (rhesus rhadinovirus). RRV är tekniskt lättare att arbeta med än KSHV och djurförsök skulle kunna vara möjliga. RRV kodar för en homolog till KCP, vilken vi döpt till RCP (RRV complement control protein). Vi har karaktäriserat dess gen och genprodukt och konfirmerat att RCP finns uttryckt på ytan av virus. Vi har också gjort experiment som indikerar att det är en funktionell komplementhämmare.

Ämnesord

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP  -- Medicinska och farmaceutiska grundvetenskaper -- Läkemedelskemi (hsv//swe)

MEDICAL AND HEALTH SCIENCES  -- Basic Medicine -- Medicinal Chemistry (hsv//eng)

Nyckelord

transplantation

serologi

serology

Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus

Immunologi

Immunology

homology modeling

complement inhibitor

Publikations- och innehållstyp

dok (ämneskategori)

vet (ämneskategori)