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The significance of gE domains of bovine herpes virus type 1 as revealed by high resolution electron microscopy


Briner, Alexandra. The significance of gE domains of bovine herpes virus type 1 as revealed by high resolution electron microscopy. 2006, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Die Behüllung des Bovinen Herpes Virus Typ 1 in der Wirtszelle kann auf zwei verschiedenen Wegen stattfinden. Einer davon beginnt mit Knospung an der inneren Kernmembran und führt über den Transport via Endoplasmatisches Retikulum in die Golgicysternae, wo durch Packaging Transportvakuolen gebildet werden. Kapside können andererseits auch den Zellkern über erweiterte Kernporen verlassen, um im Zytoplasma an Golgi Membranen zu knospen. Glykoprotein E (gE) ist an der Behüllung beteiligt und begünstigt die Virenverbreitung von Wirtszelle zu Wirtszelle. Der genaue Wirkungsort und -mechanismus ist noch nicht genau bekannt. Hier wird die Bedeutung von gE erforscht mit Hilfe von Mutanten, bei welchen das Gen für gE ganz oder teilweise deletiert oder ersetzt wurde. Mittels der Technik der hochauflösenden Elektronenmikroskopie wurde gezeigt, dass i) Kapside an Knospungsstellen der Kernmembran akkumulierten, ii) Polymorphismen und Anzahl Kapside pro Virion zunahmen, iii) Virionen innnerhalb der Golgicysternae akkumulierten, iv) sich in den Nuclei feste Kapsid-Tegument-Aggregate bildeten, welche diese über Knospung oder erweiterte Poren verliessen, und v) Tegument und Kapside in der Nähe von Golgimembranen akkumulierten. Diese Erkenntnisse weisen darauf hin, dass das ganze gE an der Knospung an der inneren Kernmembran und an Golgimembranen beteiligt ist, es erleichtert die Bildung von optimal geformten Virionen mit der optimalen Menge an Tegument und die Fission von Transportvakuolen aus Golgimembranen. Die Insertion von Spikes in die Vakuolenmembran lassen vermuten, dass gE eine Steuerungsfunktion hat bezüglich Transport zur Zellperipherie.

Bovine Herpes Virus 1 envelopment was shown to follow 2 pathways. Nuclear envelopment involves budding at the inner nuclear membrane, transportation via the endoplasmic reticulum into Golgi cisternae and packaging into vacuoles. For cytoplasmic envelopment, capsids escape the nucleus via impaired nuclear pores and approach cell membranes where they bud at Golgi membranes. Glycoprotein E (gE) is involved in envelopment, and facilitates cell to cell spread. Site of action and mode of function are not well understood. Here the significance of gE is investigated using mutants of which gE or parts thereof was deleted or replaced. High resolution electron microscopy of cells infected with gE deletion mutants revealed that i) capsids accumulated at budding sites at nuclear membranes, ii) polymorphism and number of capsids per virion was enhanced, iii) virions accumulated within Golgi cisternae, iv) solid capsid-tegument aggregates were formed within nuclei, and released by budding or possibly via impaired nuclear pores, and v) tegument and capsids accumulated adjacent to Golgi membranes. These findings indicate that the entire gE is involved in budding at the nuclear membrane and at Golgi membranes facilitating optimal acquisition of tegument and formation of optimally sized virions, and in fission of Golgi membranes to form transport vacuoles. The insertion of spikes into vacuolar membranes suggests that gE may have pilot functions in transportation towards the cell periphery.

Abstract

Die Behüllung des Bovinen Herpes Virus Typ 1 in der Wirtszelle kann auf zwei verschiedenen Wegen stattfinden. Einer davon beginnt mit Knospung an der inneren Kernmembran und führt über den Transport via Endoplasmatisches Retikulum in die Golgicysternae, wo durch Packaging Transportvakuolen gebildet werden. Kapside können andererseits auch den Zellkern über erweiterte Kernporen verlassen, um im Zytoplasma an Golgi Membranen zu knospen. Glykoprotein E (gE) ist an der Behüllung beteiligt und begünstigt die Virenverbreitung von Wirtszelle zu Wirtszelle. Der genaue Wirkungsort und -mechanismus ist noch nicht genau bekannt. Hier wird die Bedeutung von gE erforscht mit Hilfe von Mutanten, bei welchen das Gen für gE ganz oder teilweise deletiert oder ersetzt wurde. Mittels der Technik der hochauflösenden Elektronenmikroskopie wurde gezeigt, dass i) Kapside an Knospungsstellen der Kernmembran akkumulierten, ii) Polymorphismen und Anzahl Kapside pro Virion zunahmen, iii) Virionen innnerhalb der Golgicysternae akkumulierten, iv) sich in den Nuclei feste Kapsid-Tegument-Aggregate bildeten, welche diese über Knospung oder erweiterte Poren verliessen, und v) Tegument und Kapside in der Nähe von Golgimembranen akkumulierten. Diese Erkenntnisse weisen darauf hin, dass das ganze gE an der Knospung an der inneren Kernmembran und an Golgimembranen beteiligt ist, es erleichtert die Bildung von optimal geformten Virionen mit der optimalen Menge an Tegument und die Fission von Transportvakuolen aus Golgimembranen. Die Insertion von Spikes in die Vakuolenmembran lassen vermuten, dass gE eine Steuerungsfunktion hat bezüglich Transport zur Zellperipherie.

Bovine Herpes Virus 1 envelopment was shown to follow 2 pathways. Nuclear envelopment involves budding at the inner nuclear membrane, transportation via the endoplasmic reticulum into Golgi cisternae and packaging into vacuoles. For cytoplasmic envelopment, capsids escape the nucleus via impaired nuclear pores and approach cell membranes where they bud at Golgi membranes. Glycoprotein E (gE) is involved in envelopment, and facilitates cell to cell spread. Site of action and mode of function are not well understood. Here the significance of gE is investigated using mutants of which gE or parts thereof was deleted or replaced. High resolution electron microscopy of cells infected with gE deletion mutants revealed that i) capsids accumulated at budding sites at nuclear membranes, ii) polymorphism and number of capsids per virion was enhanced, iii) virions accumulated within Golgi cisternae, iv) solid capsid-tegument aggregates were formed within nuclei, and released by budding or possibly via impaired nuclear pores, and v) tegument and capsids accumulated adjacent to Golgi membranes. These findings indicate that the entire gE is involved in budding at the nuclear membrane and at Golgi membranes facilitating optimal acquisition of tegument and formation of optimally sized virions, and in fission of Golgi membranes to form transport vacuoles. The insertion of spikes into vacuolar membranes suggests that gE may have pilot functions in transportation towards the cell periphery.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Wild Peter, Ackermann M
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2006
Deposited On:20 Jun 2019 09:26
Last Modified:07 Apr 2020 07:15
Number of Pages:31
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod005259061&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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