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FiloviridiaeFiloviridiaeEbolaEbola und Marburg Virusund Marburg Virus
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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
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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
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Der BundDer Bund am Mittwoch, 11. Mai 2005am Mittwoch, 11. Mai 2005
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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
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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
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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
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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
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Das VirusDas VirusKlassifizierungKlassifizierung
Reich
Ordnungdazu gehören:
Familie
Gattungen
(-) ss RNA Viren
MononegaviralesRhabdoviren, Paramyxoviren
Filoviridiae
Marburg (1 Spezies)Ebola (4 Spezies) :
Zaire, Sudan, Elfenbeinküste, Reston
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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
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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
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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
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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
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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?
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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
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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