English Title: Function of the SGT/NS1-Complex in the life cycle of autonomous Parvoviruses

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Abstract

Das 'small glutamine rich TPR-containing protein' , SGT, wurde als Interaktionspartner des hauptregulatorischen NS1-Proteins des autonomen Parvovirus H1 identifiziert. Es akkumuliert nach Infektion zusammen mit NS1 in APAR-Bodies, den Orten der parvoviralen Replikation. Darüber hinaus wird SGT NS1-abhängig modifiziert. Diese Befunde ließen vermuten, daß SGT im parvoviralen Lebenszyklus eine Rolle spielt. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, daß SGT für einen optimalen Ablauf der parvoviralen DNA-Replikation benötigt wird. Eine durch RNAi drastisch reduzierte SGT-Menge bewirkte eine Abnahme der viralen Replikations-Formen. Am stärksten war die Mengenabnahme der Virion-DNA (ssDNA). Diese Ergebnisse zeigten, daß SGT entweder direkt an der viralen DNA-Replikation beteiligt ist oder indirekt an damit gekoppelten Prozessen, wie der Verpackung des viralen Genoms oder der dafür benötigten Kapsidassemblierung. Eine Rolle von SGT bei der Etablierung der viralen Infektion, die Prozesse wie Virusadsorption, -aufnahme oder virale Proteinexpression beinhaltet, konnte ausgeschlossen werden. Da SGT mit CSP und Hsc70 in neuronalen Zellen einen Chaperonkomplex bildet, kann vermutet werden, daß solch ein Komplex auch in der parvoviralen Replikation eine Rolle spielt. Allerdings konnte in dieser Arbeit Hsc70 nicht in APAR-Bodies nachgewiesen werden, so daß andere Chaperonpartner von SGT postuliert werden müssen. Dafür kommen NS1 und in dieser Arbeit identifizierte SGT-Bindungspartner von 66kDa bzw. 160kDa in Frage. Weiteres Ziel war es, SGT-Bereiche zu kartieren, die (1) für die NS1-Interaktion, (2) die Lokalisation in APAR-Bodies und (3) die NS1-abhängige SGT-Modifikation verantwortlich sind. Es konnte gezeigt werden, daß für die NS1-Interaktion die zentrale TPR-Domäne und der N-Terminus ausreichend sind, während für die Akkumulation in APAR-Bodies der N-Terminus nicht benötigt wird. NS1-abhängig werden N-terminale Serin- und Threoninreste von SGT phosphoryliert.

Translation of abstract (English)

The 'small glutamine rich TPR containing protein', SGT, has been identified as a cellular interaction partner of the autonomous parvovirus H1 main regulatory protein NS1. Upon infection SGT accumulates together with NS1 in APAR-bodies, the sites of parvoviral replication. Furthermore, it is modulated in a NS1 dependant manner. Taken together this indicated a possible role of SGT in the parvoviral life cycle. The data presented here show for the first time that SGT is needed for effective parvoviral replication. Drastic reduction in the amount of SGT by means of RNA-interference led to a significant decrease in viral replicative forms with the highest effect on single stranded virion DNA. These results imply that SGT is either directly involved in viral DNA replication or indirectly in processes which are connected to the viral replication such as packaging of the viral genome or capsid assembly. SGT has no impact on steps important for establishment of the viral infection e.g. virus adsorption, entry or viral protein expression. In neuronal cells SGT was found to be part of a chaperon complex together with CSP and Hsc70 and it was therefore tempting to speculate that such a complex could also function during parvoviral replication. Interestingly, Hsc70 was not detected in APAR-bodies, hence other chaperone proteins come into play. NS1 as well as two SGT binding proteins of 66 and 160kDa respectively, which have been identified in this study, are likely candidates. In addition, we attempted to map regions within SGT which are responsible for (1) NS1 interaction, (2) localization in APAR-bodies or (3) are subject to NS1 dependant modifications. Thereby the central TPR-domain and the N-terminus were shown to be sufficient for the interaction with NS1 while the location of SGT in APAR-bodies does not require the N-terminus of the protein. Concerning the NS1-induced modification it was shown that N-terminal serine and threonine residues of SGT become phosphorylated.