FiloviridiaeFiloviridiaeEbolaEbola und Marburg Virusund Marburg Virus
EinleitungGeschichte, Aktualität
Die Krankheit Infektion, Symptome, Behandlung und Impfstoff, Prävention von Epidemien
Das VirusKlassifizierung, Genom, Morphologie und Struktur, Die virale Proteine
Die Glycoproteine von Ebola
GliederungGliederung
1967 Marburg (31/7), Affen aus Uganda1976 Ausbruch am Ebola-Fluss in Zaïre (Kongo) (318/280) 1976/79 Sudan (284/150), Sudan (34/22)1989 Ausbruch in Reston, VA; Affen aus den Phillipinen (4/0)1994 Einzelfall an der Elfenbeinküste (1/0) , neuer Subtyp1994/96 Gabun (44/28), (98/66)1995 Kikwit (Zaire) (315/244)1998-2000 Marburgvirus: Kongo (149/123)2000 Uganda (425/224)Okt. 2004 Marburgvirus: weltweit schlimmste Epidemie von HF,
in Angola, dauert immer noch an! (337/311 am 18. Mai)Mai 2005 Kongo: Verdacht, 9 Tote (17.5)
GeschichteGeschichte
Der BundDer Bund am Mittwoch, 11. Mai 2005am Mittwoch, 11. Mai 2005
EbolaEbola HämorrhagischesHämorrhagisches Fieber (EHF)Fieber (EHF)In Menschen und einigen PrimatenNatürliches Reservoir noch immer unbekanntAusbrüche selten und unvorhersehbarInfektion: direkter Kontakt mit infizierten Körper-
flüssigkeiten (Blut, Exkremente, Speichel, Erbrochenes etc.) und Tröpfcheninfektion
Sterblickeitsraten: 25-100%Inkubationszeit: 2-16 Tage
Die KrankheitDie KrankheitAllgemeines und InfektionAllgemeines und Infektion
Plötzlicher Beginn
3-9Tage: Grippeähnliche Symptome - Hohes Fieber, Kopf-und Muskelschmerzen
Nach 1 Woche: Ausschlag, Übelkeit, Durchfall
Dann: Hämorrhagisches Fieber - Haut- und Schleimhautblutungen, Zerstörung kapillarer Blutgefässe
Tod: durch Schock, Blutungen im Gastrointestinaltrakt, Milz und Lunge, durch Organschäden
Oder Genesung: langsam, kann von Gelbfieber, Hepatitis und Myelitis begleitet sein
Die KrankheitDie KrankheitSymptomeSymptome
Behandlung: Möglichkeiten limitiertsymptomatische Behandlung
Desinfektion: zerstört durch UV, γ, Hypochlorit-und phenolische Desinfektionsmittel
GenPhar: 1. Nov. 2004
zur Zeit erste Tests an Menschen
Die KrankheitDie KrankheitBehandlung und ImpfstoffBehandlung und Impfstoff
Die KrankheitDie KrankheitPrävention von EpidemienPrävention von Epidemien
Quarantäne von Infizierten, Kontrolle von KontaktenSterile Spritzen und AusrüstungBehandelnde: Handschuhe, undurchlässige Kleidung, Gesichts- und Augenschutz, Bein- und SchuhbedeckungKremierung der Toten
Das VirusDas VirusKlassifizierungKlassifizierung
Reich
Ordnungdazu gehören:
Familie
Gattungen
(-) ss RNA Viren
MononegaviralesRhabdoviren, Paramyxoviren
Filoviridiae
Marburg (1 Spezies)Ebola (4 Spezies) :
Zaire, Sudan, Elfenbeinküste, Reston
Das VirusDas VirusDas GenomDas Genom
Grösstes Genom der Mononegavirales7 Gene identifiziert, Überlappungen (Funktion unbekannt)Ebola 3 Overlaps, Marburg 1 OverlapTranskription und Replikation: im Cytoplasma der infizierten ZelleVolle Länge (+)RNA wird synthetisiert und davon Nackommen (-)RNA
(-) sense ss RNAunsegmentiert19kb langA/U reich1.1% des Virionsist Nukleinsäure
Lange, zylinderförmige, filamentöse Partikel
Pleiomorph: gerade, gekrümmt, geringelt, „6“- oder „U“-förmig und verzweigt
Behüllt: Sprossung der Viren durch Zellmembran führtzu umhüllten Viren
Helikales Capsid (Durchmesser 50nm, Periodizität 5nm)
Durchmesser 80nm
Länge variabel (130-14‘000 nm)grösste Infektiosität: 790nm (Marb.)/970 nm (Ebola)
Das VirusDas VirusMorphologie und StrukturMorphologie und Struktur
Ribonucleoprotein ComplexNP Nucleocapsid StrukturproteinVP30 Minor nucleoprotein, RNA bindendVP35 lose, Transcriptase Complex ? L RNA-abhäng. Polymerase
Membran-assoziierte ProteineVP40 Matrix-ProteinVP24 Fkt. Unbekannt, ev. uncoatingGP Integrales Membranprotein
Oberflächen Spikes, glykosyliert7nm, 10nm Abstand
SekretiertsGP sekretierte Form des GP
Das VirusDas VirusDie Die viralenviralen ProteineProteine
GP Gen: hat Stop Codon in der Mitte → verhindert Synthese von Full-Length Protein1. Genprodukt: truncated GP, 60kDa, wird sekretiert (sGP)Funktion: unbekannt (Bindung von AK od Liganden auf T-Zellen?)
Transcriptional Editing: Insertion eines A → Frameshift2. Genprodukt: ganzes Protein, 130 kDa, Transmembran-FormFunktion: Bindung an Rezeptor und Vermittlung der Penetration
Prozessierung von GP: Synthese von 676AS ProteinSignalpeptid (N-terminale 32 AS) entferntER: N-Glykosylierung → pre-GPGolgi: vollständige Glykosylierung GP0Furin convertase: GP1 (130kDa) & GP2 (24kDa)
Die Die GlycoproteineGlycoproteine von von EbolaEbolaTranskription, Transkription, TranslationTranslation, Prozessierung, Prozessierung
Die Die GlycoproteineGlycoproteine von von EbolaEbolaDie Die GlycoproteineGlycoproteine und Penetrationund Penetration
Penetrationsmechanismus: nach wie vor unbekannt!Rezeptor auf Wirtszelle: Unbekannt!Targets des Virus: Makrophagen und Neutrophile, vaskuläre Endothelzellen, Leber- und Nierenzellen
Hypothese: GP1 verantwortlich für RezeptorbindungGP2 vermittelt Fusion mit Wirtszelle (pH?)
Welche ASWelche AS--Reste sind verantwortlich für Reste sind verantwortlich für die Bindung des Rezeptors?die Bindung des Rezeptors?
Die Die GlycoproteineGlycoproteine von von EbolaEbolaManicassamy et al: Comprehensive Analysis of Ebola Virus GP1
in Viral Entry, J Virol. 2005;79:4793-805.
Konstrukte:Deletionsmutanten mittelsPCR-directed mutagenesis
Problem: Sicherheit beim Arbeiten mit EbolaPseudotypisierung: Assoziation eines Virus mit fremden HüllproteinenExperimentell:Kotransfektion von wt od. mut. GP1 mit Luc-E--R--HIV vector in 293TIsolation der pseudotypisierten Viren aus dem Überstand nach 24-48h
Die Die GlycoproteineGlycoproteine von von EbolaEbolaManicassamy et al: Comprehensive Analysis of Ebola Virus GP1
in Viral Entry, J Virol. 2005;79:4793-805.
Assay für Infektiosität:Infektion von 293T‘s od. HeLa‘smit pseudotypis. VirenLyse nach 48h nach InfektionMessung der Luciferase Aktivität
Resultat:Nur Δ12 und Δ13 vermitteln Penetration des Virus in die ZellenD.h. die N-terminalen 230 Reste sind dafür notwenig!
Wo könnten Rezeptor-Binding Sites sein?Alanin-Substitutionen durch site-directed Mutagenese (Quick-Change)Assay mit Luciferase-Aktivität wie oben beschriebenAS-Reste 33-185 verantwortlich für Rezeptor-Erkennung
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