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The cellular RNA helicase UAP56 links influenza A virus replication and the antiviral activity of Mx-proteins


Wisskirchen, Christian. The cellular RNA helicase UAP56 links influenza A virus replication and the antiviral activity of Mx-proteins. 2011, University of Zurich, Faculty of Science.

Abstract

Summary

The type I interferon induced Mx proteins play a pivotal role in the first line of

defence against viruses. Human MxA has been shown to be active against a

large number of viruses including Influenza A virus, vesicular stomatitis virus,

Bunyaviruses and Thogotovirus, but the exact molecular mechanism remains

to be elucidated. There is evidence that Mx-proteins exert their antiviral

activity via direct protein interactions. However no direct interaction between

Mx-proteins and any viral protein of Influenza A virus is known. Therefore we

assessed whether cellular proteins which are required for Influenza A virus

replication represent a possible target of MxA. UAP56 and URH49 are two

DExD/H box RNA helicases involved in mRNA export and spliceosome

assembly, UAP56 was previously shown to stimulate influenza RNA synthesis

in vitro. We were able to show a direct interaction between UAP56/URH49

and human MxA. Using a split GFP approach we demonstrated an interaction

of UAP56/URH49 and MxA in the cytoplasm. Our results confirm the

hypothesis of shuttling between nucleus and cytoplasm for UAP56/URH49 In

addition UAP56 and URH49 are required for an efficient influenza A virus

replication. Knockdown of UAP56 resulted in a 200-fold titer reduction for

avian influenza A virus. Furthermore, we demonstrated that UAP56 is

required during influenza A virus infection to prevent the formation of double

stranded RNA (dsRNA), thereby preventing an activation of the type I

interferon system. In summary we describe a novel interaction partner of MxA

that is important for influenza A virus replication. In this study we propose a

new mechanism how MxA exerts its antiviral activity by targeting cellular RNA

helicases. Mx-Proteine sind ein wichtiger Teil des Typ I Interferon-Systems und spielen eine

grosse Rolle bei der Bekämpfung zahlreicher Viren. Das menschliche MxA Protein

wirkt antiviral gegen eine Vielzahl von Viren, unter anderem gegen Influenza A Viren,

Vesicular Stomatitis Viren, Bunyaviren und Thogotoviren. Der molekulare

Mechanismus ist jedoch für die meisten Viren bisher nicht bekannt. Für Influenza A

Viren konnte keine direkte Interaktion zwischen Mx-Proteinen und viralen Proteinen

beschrieben werden. Wir haben die Fragestellung verfolgt, ob zelluläre Proteine, die

für die Replikation von Influenza A Viren wichtig sind, ein mögliches Ziel von MxA

sind. UAP56 und URH49 sind zwei DExD/H-box RNA Helikasen die für den

Zusammenbau des Spliceosomes und mRNA Export verantwortlich sind. UAP56

stimuliert zudem die Influenza A Virus RNA Synthese in vitro. Wir konnten eine

direkte Interaktion zwischen UAP56/URH49 und humanem MxA zeigen. Mittels eines

Split-GFP Systems konnten wir zeigen, dass diese Interaktion im Zytoplasma

stattfindet. Unsere Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass UAP56 und URH49

zwischen dem Nukleus und dem Zytoplasma “shuttlen” können. Zudem sind UAP56

und URH49 wichtig für eine effiziente Replikation von Influenza A Viren. Wir konnten

eine 200-fache Reduktion des Titers für aviäre Influenza A Viren zeigen, wenn wir in

Zellen UAP56 herunterregulieren. Außerdem konnten wir zeigen, dass UAP56 die

Bildung von Doppelstrang-RNA während der Infektion von Influenz A Viren

verhindert, wodurch das Typ I Interferon-System aktiviert werden würde.

Zusammenfassend beschreiben wir hier einen neuen Interaktionspartner von MxA,

welcher für die Replikation von Influenza A Viren wichtig ist. Wir schlagen in dieser

Arbeit einen neuen Mechanismus für MxA vor, in welchem zelluläre RNA Helikasen

und deren Interaktion mit MxA ein Teil des antiviralen Mechanismus sind.

Abstract

Summary

The type I interferon induced Mx proteins play a pivotal role in the first line of

defence against viruses. Human MxA has been shown to be active against a

large number of viruses including Influenza A virus, vesicular stomatitis virus,

Bunyaviruses and Thogotovirus, but the exact molecular mechanism remains

to be elucidated. There is evidence that Mx-proteins exert their antiviral

activity via direct protein interactions. However no direct interaction between

Mx-proteins and any viral protein of Influenza A virus is known. Therefore we

assessed whether cellular proteins which are required for Influenza A virus

replication represent a possible target of MxA. UAP56 and URH49 are two

DExD/H box RNA helicases involved in mRNA export and spliceosome

assembly, UAP56 was previously shown to stimulate influenza RNA synthesis

in vitro. We were able to show a direct interaction between UAP56/URH49

and human MxA. Using a split GFP approach we demonstrated an interaction

of UAP56/URH49 and MxA in the cytoplasm. Our results confirm the

hypothesis of shuttling between nucleus and cytoplasm for UAP56/URH49 In

addition UAP56 and URH49 are required for an efficient influenza A virus

replication. Knockdown of UAP56 resulted in a 200-fold titer reduction for

avian influenza A virus. Furthermore, we demonstrated that UAP56 is

required during influenza A virus infection to prevent the formation of double

stranded RNA (dsRNA), thereby preventing an activation of the type I

interferon system. In summary we describe a novel interaction partner of MxA

that is important for influenza A virus replication. In this study we propose a

new mechanism how MxA exerts its antiviral activity by targeting cellular RNA

helicases. Mx-Proteine sind ein wichtiger Teil des Typ I Interferon-Systems und spielen eine

grosse Rolle bei der Bekämpfung zahlreicher Viren. Das menschliche MxA Protein

wirkt antiviral gegen eine Vielzahl von Viren, unter anderem gegen Influenza A Viren,

Vesicular Stomatitis Viren, Bunyaviren und Thogotoviren. Der molekulare

Mechanismus ist jedoch für die meisten Viren bisher nicht bekannt. Für Influenza A

Viren konnte keine direkte Interaktion zwischen Mx-Proteinen und viralen Proteinen

beschrieben werden. Wir haben die Fragestellung verfolgt, ob zelluläre Proteine, die

für die Replikation von Influenza A Viren wichtig sind, ein mögliches Ziel von MxA

sind. UAP56 und URH49 sind zwei DExD/H-box RNA Helikasen die für den

Zusammenbau des Spliceosomes und mRNA Export verantwortlich sind. UAP56

stimuliert zudem die Influenza A Virus RNA Synthese in vitro. Wir konnten eine

direkte Interaktion zwischen UAP56/URH49 und humanem MxA zeigen. Mittels eines

Split-GFP Systems konnten wir zeigen, dass diese Interaktion im Zytoplasma

stattfindet. Unsere Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass UAP56 und URH49

zwischen dem Nukleus und dem Zytoplasma “shuttlen” können. Zudem sind UAP56

und URH49 wichtig für eine effiziente Replikation von Influenza A Viren. Wir konnten

eine 200-fache Reduktion des Titers für aviäre Influenza A Viren zeigen, wenn wir in

Zellen UAP56 herunterregulieren. Außerdem konnten wir zeigen, dass UAP56 die

Bildung von Doppelstrang-RNA während der Infektion von Influenz A Viren

verhindert, wodurch das Typ I Interferon-System aktiviert werden würde.

Zusammenfassend beschreiben wir hier einen neuen Interaktionspartner von MxA,

welcher für die Replikation von Influenza A Viren wichtig ist. Wir schlagen in dieser

Arbeit einen neuen Mechanismus für MxA vor, in welchem zelluläre RNA Helikasen

und deren Interaktion mit MxA ein Teil des antiviralen Mechanismus sind.

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Additional indexing

Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Trkola Alexandra, Pavlovic Alexandra Trkola, Jovan
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
610 Medicine & health
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2011
Deposited On:10 Mar 2012 15:16
Last Modified:25 Oct 2019 12:54
Number of Pages:98
Additional Information:Enthält Sonderdrucke
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod006754394&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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