Analyse molekularer Mechanismen der Immundominanz MHC Klasse I-präsentierter Antigene bei Humaner Cytomegalovirus-Infektion

Das Humane Cytomegalovirus (HCMV) ist ein Erreger von großer klinischer Relevanz. Die HCMV-Infektion, die insbesondere bei immunsupprimierten Patienten mit hoher Morbidität und Mortalität assoziiert ist, wird vorwiegend durch CD8+-zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) kontrolliert. Das Tegumentprotein pp65 und das immediate early 1-Protein (IE1) waren als die dominanten CTL-Antigene bekannt. Ziel dieser Arbeit war es, die zur Immundominanz des pp65 führenden molekularen Mechanismen aufzuklären und die Grundlagen für die Analyse der IE1-spezifischen Immunantwort zu erarbeiten. Durch Peptidimmunisierung HLA-A2-transgener Mäuse wurden hochaffine pp65-spezifische CTL-Klone generiert. Für die Generierung ähnlicher CTL-Klone gegen IE1 konnte erstmals ein konserviertes HLA-A2-bindendes Peptid identifiziert werden. Mit Hilfe der pp65-spezifischen CTL-Klone konnte gezeigt werden, dass das durch Viruspartikel in die Zelle eingebrachte pp65 die Erkennung infizierter Zellen durch CD8+-CTL vermittelt. Durch den Nachweis der außergewöhnlichen Stabilität von pp65 in der Zelle gelang es, eine hohe metabolische Umsatzrate als eine Ursache von Immundominanz auszuschließen. Dagegen hob die Blockierung des CRM1-vermittelten nukleären Exportweges durch Zugabe von Hemmstoffen oder Zutransfektion kompetitiver Inhibitoren die Erkennung des pp65 nahezu auf. Hiermit wurde erstmalig eine Abhängigkeit der Präsentation eines immundominanten nukleären Proteins vom nukleozytoplasmatischen Transport nachgewiesen. Die Erkenntnisse dieser Arbeit stellen die Grundlage für die detaillierte Analyse der Zusammenhänge zwischen nukleärem Export und Antigenpräsentation dar.

Human cytomegalovirus (HCMV) infection is a major cause of morbitidy and mortality in immunosuppressed patients. Control of HCMV infection is predominantly mediated by cytolytic CD8+ T-lymphocytes (CTL). The viral tegument protein pp65 and the non-structural IE1-protein serve as dominant CTL target antigens. The goal of this study was to resolve the molecular mechanisms which lead to the immunodominance of pp65 and to create the basis to analyse the IE1-specific immune response. High affinity pp65-specific CTL-clones were generated by peptide-immunization of HLA-A2-transgenic mice. For the first time, we were able to identify a conserved HLA-A2-binding peptide for the generation of IE1-specific CTL-clones. Using pp65-specific CTL-clones it was demonstrated that virus imported pp65 led to the recognition of infected cells. A high metabolic rate as cause of the immunodominance was excluded as the protein showed high stability. Blocking the CRM1-mediated nuclear export by inhibitors or cotransfection of competitive proteins nearly abolished the recognition of pp65-presenting cells. Therefore, a dependence of the presentation of an immunodominant nuclear protein to the nucleocytoplasmic transport could be demonstrated. These results represent the basis for a more detailed analysis.