Einfluss von mRNA-Modifikation auf angeborene Immunerkrankungen

Zum Schutz vor Virusinfektionen besitzt das angeborene Immunsystem der Säugetiere mehrere Rezeptoren für die Erkennung fremder RNA. Die Aktivierung dieser Rezeptoren führt zur Transkription von antiviralen Genen und zur Inhibition der Translation von mRNA. Um ihre Wirtszelle erfolgreich zu infizieren ist es deshalb für Viren von Vorteil, die Erkennung der viralen RNA zu verhindern. Zelluläre mRNAs sind charakteristischerweise durch eine Cap-Struktur am 5`-Ende, einen poly(A)-Schwanz, und post-transkriptionelle Modifikationen wie Methylierung an Nukleotiden gekennzeichnet. Viele zytoplasmatisch replizierende Viren kodieren für ihre eigenen RNA- modifizierenden Enzyme, wie N7- und 2`O-Methyltransferasen, welche für Capping und Methylieren von RNA zuständig sind. Wir nehmen an, dass virale mRNA-Modifikationen sowohl für die Proteinsynthese als auch die Erkennung von molekularen Mustern auf RNA-Ebene eine wichtige Rolle spielen. In dem vorgeschlagenen Projekt möchte ich diese Hypothese mit Hilfe des Maus-Modells für das Mouse Hepatitis Coronavirus testen. Dazu werde ich Reverse Genetik-Systeme verwenden, um rekombinante Viren mit inaktiven Methyltransferasen zu generieren. Die RNA dieser Virusmutanten werde ich anschließend hinsichtlich ihres Methylierungs-Status untersuchen, und die biologischen Konsequenzen dieser RNA-Methylierungen in vitro und in vivo analysieren. Der Ausgang dieser Untersuchungen wird das Verständnis der RNA-Erkennung durch das angeborenen Immunsystem, sowie die Translationskontrolle unter zellulären Stressbedingungen, beispielsweise bei Virusinfektionen, beeinflussen.