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Abstract

Humanes (HSA), Bovines, Murines und Porcines Serum Albumin sowie Transferrin, Beta-Galaktosidase und Gluthation-S-Transferase-V3-Protein wurden in dieser Arbeit mit hypochloriger Säure modifiziert. Die Proteine wurden mit HOCl in unterschiedlichen molaren Verhältnissen behandelt und anschließend aufgereinigt. Aufgrund der Eigenschaft, dass HOCl-modifiziertes HSA (molares Verhältnis HSA zu HOCl 1:1000) an das HIV-1 gp120 bindet, wurde es VEBP (Virus Envelope Bindendes Protein) genannt. In einem Synzytien-Test wurde die Wirksamkeit des VEBP gegen HIV-1 überprüft. Zellen, die CD4, CXCR4 und CCR5 exprimieren, wurden mit einem gp160-Expressionsvektor transfiziert und die gp120/gp41-induzierte Synzytienbildung beobachtet. Für die Transfektion wurden zwei Expressionsvektoren für ein X4-tropes und ein R5-tropes gp120 (NL4-3, NL-991) eingesetzt. In den beiden Experimenten zeigte VEBP eine vollständige Inhibition der Synzytienbildung bei 20 mg/ml (X4-gp120) bzw. 50 mg/ml (R5-gp120). Es ergab sich aus den Versuchen eine EC50 von circa 10 mg/ml (150 nM) bzw. eine EC50 von circa 25 mg/ml (370 nM) für das X4-trope bzw. R5-trope gp120. In einem HIV-1-Infektionsversuch (500 TCID50 je Virus) zeigte VEBP vollständige Inhibition der Virus-induzierten Synzytienbildung. Es ergab sich eine EC50 von etwa 3 mg/ml (44 nM, NL4-3) und bei einer Konzentration von 20 mg/ml VEBP wurde die Vermehrung des R5-tropen Virus NL-991 um 20% inhibiert. Im weiteren zeigte VEBP bei 13 Virusisolaten der HIV-1 Subtypen A, B, C, D, G, N und O sowie gegen HIV-2 neutralisierende Eigenschaften. Für die Subtypen A (92UG029) und O (mvp2171) ergab sich eine EC50 von circa 6 mg/ml, für die Subtypen B (Bal, JR-CSF), D (92UG021), G (RU570) eine EC50 von circa 15 mg/ml, für Subtyp D (ELI) eine EC50 von circa 20 mg/ml, für die Subtypen C (TZ05, 98BR04), D (92UG035), N (YBF30) eine EC50 von 50 mg/ml, für Subtyp O (mvp8161) und CBL20HIV-2 eine EC50 von circa 80 mg/ml. Die breite Wirksamkeit gegen die verschiedenen HIV-1 Subtypen und die einfache und günstige Herstellung machen VEBP zu einer aussichtsreichen antiviralen Substanz für den Einsatz als topisches Mikrobizid. Die Inhibition der Interaktion zwischen gp120 und den zellulären Rezeptoren aufgrund der Bindung von VEBP an gp120 könnte ein neuen Angriffspunkt gegen HIV darstellen.

Translation of abstract (English)

Human serum albumin (HSA), bovine serum albumin, mouse and pig serum albumin, transferrin, Beta-galactosidase and the protein gluthatione-S-transferase-V3 were modified with HOCl. These proteins were treated with HOCl at different molar ratios and were subsequently purified. Because of the property of HOCl-modified HSA (treated with HOCl at a molar ratio of 1:1000) to bind to gp120 of HIV-1, it was designated “VEBP” (virus envelope binding protein). The activity of VEBP against HIV-1 was tested in a syncytia formation assay. Cells expressing CD4, CXCR4 and CCR5 were transfected with a gp160-expressing vector and the gp120/gp41-induced syncytia formation was observed. Two expression vectors were used for the assay: an X4-tropic and an R5-tropic gp120 (NL4-3, NL-991). In both experiments, VEBP completely inhibited syncytia formation at a concentration of 20 mg/ml (X4-gp120) and 50 mg/ml (R5-gp120), respectively. This resulted in an IC50 of approximately 10 mg/ml (150 nM) and an IC50 about 25 mg/ml (370 nM) for X4-tropic and R5-tropic gp120, respectively. In an HIV-1 infection assay with 500 TCID50, VEBP completely inhibited the virus-induced syncytia formation. The outcome was an IC50 of 3 mg/ml (44 nM, NL4-3); at a concentration of 20 mg/ml VEBP, the replication of the R5-tropic virus NL-991 was inhibited by 20%. In addition, the antiviral activity of VEBP was demonstrated by neutralising a panel of 13 viruses including HIV-1 subtypes A, B, C, D, G, N and O and an HIV-2 subtype. For the subtypes A (92UG029) and O (mvp2171), the result was an IC50 about 6 mg/ml, for subtypes B (Bal and JR-CSF), D (92UG021), G (RU570) an IC50 about 15 mg/ml, for subtype D (ELI) an IC50 about 20 mg/ml, for subtypes C (TZ05 and 98BR04), D (92UG035), N (YBF30) an IC50 of approximately 50 mg/ml and for subtypes O (mvp8161) and CBL20HIV-2 an IC50 about 80 mg/ml. As a result, the strong antiviral activity of VEBP against different HIV-1 subtypes and its easy and inexpensive production make VEBP a very promising antiviral substance for use as a microbicide. The inhibition of the interaction between gp120 and cellular receptors by VEBP-gp120-binding seems to be a new target in the fight against HIV.