In der vorliegenden Arbeit wurden die molekularen Vorgänge bei der Stimulation der Translation der Hepatitis C Virus-RNA durch die leberspezifische microRNA-122 untersucht.Das Hepatitis C Virus (HCV) wurde im Jahr 1989 als Erreger der NonA-NonB-Hepatitis identifiziert. Weltweit sind etwa 3 % der Bevölkerung mit HCV infiziert, und 80 % der Infizierten sind nicht in der Lage, das Virus zu eliminieren. Sie entwickeln eine chronische Hepatitis, die langfristig zu Leberschäden wie einer Leberzirrhose oder sogar einem hepatozellulären Karzinom führen kann. Da bis zum jetzigen Zeitpunkt keine schützende Vakzine entwickelt werden konnte und auch die therapeutischen Möglichkeiten noch immer limitiert sind, ist die detaillierte Aufklärung des HCV-Infektionszyklus absolut notwendig.In den letzten Jahren wurde die positive Regulation des HCV-Replikationszylus durch die leberspezifische microRNA (miR)-122 beschrieben. In unserer Arbeitsgruppe konnte dabei erstmalig gezeigt werden, dass die durch eine interne Ribosomen-Eintrittstelle (IRES)-vermittelte Translation der HCV-RNA durch die miR-122 stimuliert wird. microRNAs sind nicht codierende, kleine RNA-Moleküle, die die eukaryotische Genexpression post-transkriptionell und Gewebe- und Differenzierungsstadien-spezifisch regulieren. Nach ihrer Prozessierung aus längeren Vorläufermolekülen durch nukleäre und cytosolische Enzyme interagieren microRNAs mit komplementären Sequenzen ihrer Ziel-mRNAs und vermitteln in Abhängigkeit vom Ausmaß der Basenpaarungen deren nukleolytische Degradation oder die Inhibition ihrer Translation.Die untranslatierten Regionen (UTRs) des HCV-Genoms weisen drei zu der miR-122 komplementäre Sequenzen auf; zwei in der 5´-UTR stromaufwärts der HCV-IRES, eine dritte in der 3´-UTR. In der vorliegenden Arbeit konnte die Stimulation der HCV-Translation durch direkte Interaktion der miR-122 mit ihren beiden Zielsequenzen in der HCV-5´-UTR gezeigt werden. Die miR-122 stimuliert die HCV-Translation durch beschleunigte und dadurch vermehrte Bildung von 48S-Translations-Initiationskomplexen mit der HCV-RNA. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass die HCV-RNA und die miR-122 gemeinsam in die 48S-Komplexe inkorporiert sind. Die durch die miR-122 verstärkte Assoziation der HCV-RNA mit Ribosomen zu späteren Zeitpunkten der Initiations-Phase wurde sowohl in Zell-freiem Extrakt als auch in lebenden HeLa-Zellen bestätigt.Die Aktivierung des HCV durch Interaktion der miR-122 mit Sequenzen in der HCV-5´-UTR ist eines der wenigen Beispiele, in dem die Bindung einer microRNA an die 5´-UTR einer RNA zur Stimulation anstatt zur Repression der Tanslation ihrer Ziel-RNA führt. Auch wenn der molekulare Mechanismus noch nicht bekannt ist, gibt es Hinweise, dass die Modulation der microRNA-Funktion durch die Re-Organisation eines microRNA-Effektorkomplexes vermittelt wird. Bei der Suche nach Faktoren, die diesen stimulierenden Effekt der miR-122 auf die Translation der HCV-RNA übertragen, konnte ein Protein von etwa 68 kDa detektiert werden, um dessen Bindung die miR-122 mit der HCV-RNA kompetiert. Dieses Protein wurde als Heat Shock Cognate 71 kDa Protein (Hsc70) identifiziert.In Ergänzung zu den Ergebnissen anderer Studien deuten die Beobachtungen dieser Arbeit darauf hin, dass die miR-122 einen wesentlichen Beitrag zum Gewebetropismus des HCV leistet und somit einen Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten bietet.
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