title: La Crosse Virus NSs sequestriert Elongin C – ein möglicher Mechanismus zur Induzierung des Abbaus der größte Untereinheit der RNA-Polymerase II
title: La Crosse virus NSs sequesters Elongin C - a possible mechanism for inducingdegradation of the largest subunit of RNA polymerase II
Creators: name: Schön, Andreas
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: Life sciences
Biowissenschaften, Biologie
Interaction
Transkription , Interaktion
Virus, Transcription
Viren

description: Viruses in the Bunyaviridae family
      cause disease in humans ranging from a mild transient fever
      to viral haemorrhagic fever. The orthobunyavirus genus is the
      largest within the family and contains the La Crosse virus
      (LACV). LACV is endemic in the USA, causing 85 % of
      neuroinvasive viral disease in children under the age of 15.
      The main pathogenicity factor of LACV is the NSs protein, an
      inhibitor of the type I interferon (IFN) induction. Previous
      work in our group identified the mechanism of LACV NSs
      inhibition. During infection, the NSs protein of LACV induces
      the proteasomal degradation of the largest subunit, RPB1, in
      transcription elongating RNA polymerase II. As a possible
      host cell interactor of LACV NSs that could mediate the
      degradation of RPB1, was Elongin C identified. Elongin C has
      been described to have two main functions in the cell: 1) as
      a subunit of the Elongin complex that increases RNA
      polymerase II transcription elongation rates, and 2) as a
      subunit of several cellular and viral ubiquitin E3 ligases.
      Here, I demonstrate that LACV NSs specifically sequesters
      Elongin C from the nucleoli, but does not change the
      sub-cellular localization of the other two subunits of the
      Elongin complex, Elongin A and B. The LACV NSs
      re-localization of Elongin C from the nucleoli had minimal
      effects on the nucleolar structure or the localization of a
      major nucleolar protein, Nucleolin. The re-localization of
      Elongin C by LACV NSs could be prevented by inhibiting the
      main protein export factor of the nucleus, CRM1, but the same
      inhibition did not rescue RPB1 from degradation. However,
      siRNA mediated knockdown of Elongin C partially rescued RPB1
      from degradation concomitantly with a partially rescued of
      type I IFN induction. In attempts to map the functional
      domains of LACV NSs, I was able to dissect the inhibition of
      general host cell transcription and type I IFN induction. All
      LACV NSs mutants, generated at conserved sites in the NSs
      protein throughout the orthobunyavirus genus, had lost the
      ability to inhibit type I IFN induction while they all
      retained the inhibition of general transcription. However,
      two of the mutants did not show robust phenotypes, requiring
      further studies to clarify their respective roles. For the
      rest of the mutants, the inhibition of general transcription
      correlated with RPB1 degradation, while the loss of type I
      IFN inhibition correlated partly with loss of Elongin C
      re-localization and/or inhibition of transcriptionally active
      RPB1. Thus, I have established that the re-localization of
      Elongin C by LACV NSs might play a role in type I IFN
      inhibition. Furthermore, I was able to dissect the inhibition
      of general host transcription and type I IFN induction
      transcription, pointing towards two different mechanisms of
      inhibition. General transcription is inhibited by RPB1
      degradation, while type I IFN inhibition correlates partly
      with RNA polymerase II elongation inhibition.
description: Viren der Familie Bunyaviridae
      verursachen Krankheiten beim Menschen die von einem leichten
      vorübergehendem Fieber bis hin zu viralem hämorrhagischen
      Fieber reichen. Die Orthobunyavirus Gattung ist die größte in
      der Familie und enthält das La Crosse Virus (LACV). LACV ist
      endemisch in den USA, wo es für 85% der neuroinvasiven
      Viruserkrankung bei Kindern unter dem Alter von 15 Jahren
      verantwortlich ist. Der Hauptpathogenitätsfaktor von LACV ist
      das NSs Protein, das die Typ I Interferon Antwort hemmt.
      Frühere Arbeiten in unserer Gruppe identifizierten den
      Mechanismus mit dem das LACV NSs die Hemmung vermittelt.
      Während der Infektion induziert das NSs Protein von LACV den
      proteasomalen Abbau der größten Untereinheit, RPB1, in der
      Transkriptions-elongierenden RNA-Polymerase II. Als möglicher
      Wirtszell-Interaktor von LACV NSs, das den Abbau von RPB1
      vermitteln könnte, wurde Elongin C identifiziert. Für Elongin
      C wurden zwei Hauptfunktionen in der Zelle beschrieben: 1)
      als eine Untereinheit des Elongin Komplex, das die
      Transkriptions-Elongationsrate der RNA-Polymerase II erhöht,
      und 2) als Untereinheit von mehreren zellulären und viralen
      Ubiquitin E3-Ligasen. Hier zeige ich, dass LACV NSs speziell
      Elongin C aus den Nukleoli sequestriert, aber nicht die
      subzelluläre Verteilung von den anderen beiden
      Untereinheiten, Elongin A und B, des Elongin Komplexes
      beeinflusst. Die LACV NSs-vermittelte Umverteilung von
      Elongin C aus den Nukleoli hat minimale Auswirkungen auf die
      Kernstruktur oder die Verteilung eines Haupt-Nukleoli
      Proteins, Nukleolin. Die Umverteilung von Elongin C durch
      LACV NSs konnte durch Hemmung des Hauptproteinexportfaktors
      des Kerns, CRM1, verhindert werden aber nicht den Abbau von
      RPB1. siRNA-vermittelte Herunterregulation der Elongin
      C-Genexpression schützt RPB1 teilweise vor dem Abbau,
      begleitet von einer teilweise geretteten Typ I Interferon
      Antwort. In Versuchen die funktionellen Domänen von LACV NSs
      zu identifizieren, waren wir in der Lage die Hemmung der
      allgemeinen Transkription von der Transkriptionshemmung der
      Typ I Interferon Antwort zu trennen. Alle LACV NSs Mutanten,
      die an konservierten Stellen der ganzen Orthobunyavirus
      Gattung im NSs-Protein erzeugt wurden, haben die Fähigkeit
      verloren die Typ I Interferon Antwort zu hemmen, während sie
      die Hemmung der allgemeinen Transkription beibehalten haben.
      Zwei der Mutanten zeigten keinen robusten Phänotypen und
      erfordern weitere Studien um ihre jeweiligen Rollen zu
      klären. Für den Rest der Mutanten korreliert die Hemmung der
      allgemeinen Transkription mit dem RPB1-Abbau, während der
      Verlust der Hemmung der Typ I Interferon Antwort teilweise
      mit dem Verlust der Elongin C Umverteilung und / oder Hemmung
      der transkriptionell-aktiven RPB1 korreliert. So haben wir
      festgestellt, dass die Umverteilung von Elongin C durch LACV
      NSs eine Rolle bei der Hemmung der Typ I Interferon Antwort
      spielen könnte. Darüber hinaus konnten wir die Hemmung der
      allgemeinen Wirtstranskription von der Transkriptionshemmung
      der Typ I Interferon Antwort trennen, hinweisend auf zwei
      verschiedene Mechanismen der Hemmung. Die allgemeine
      Transkription wird durch den RPB1-Abbau gehemmt, während die
      Hemmung der Typ I Interferon Antwort teilweise mit der
      Hemmung der RNA-Polymerase II-Elongation korreliert.