Arbeitsgebiete

Der stetige globale Temperaturanstieg gestaltet die Schnittstelle zwischen Mensch und Tier dramatisch um: Eine große und völlig naive menschliche und tierische Population wird den Reservoiren und Vektoren von wild lebenden Tierarten ausgesetzt. Dies ist besonders beunruhigend, da einige Arboviren mit einem breiten Spektrum von Pathogenesen in Verbindung gebracht werden, die von der Neurotoxizität bei Erwachsenen (z.B. West-Nil-Virus) und Neugeborenen (z.B. Zika-Virus) bis hin zu schweren hämorrhagischen Erkrankungen (z.B. Dengue-Virus und Gelbfieber-Virus) reichen. 

Profiling von Arbovirus-induzierten Störungen mittels Massenspektrometrie  

Die Fähigkeit eines Virus, mehrere zelluläre Mechanismen auszunutzen, ist für die Replikation und Übertragung von entscheidender Bedeutung. Dies wird oft durch direkte Bindung spezifischer zellulärer Proteine (d.h. Protein-Protein-Interaktionen), Störung der Proteostase einer Untergruppe zellulärer Proteine (d.h. Protein-Stabilität) oder durch die Modulation der Aktivität ganzer zellulärer Signalwege durch chemische Modifikation wichtiger Signalkomponenten (d.h. posttranslationale Modifikationen) erreicht. Um solche kritischen zellulären "Knotenpunkte" zu identifizieren, erstellen wir Profile von Arbovirus-induzierten Störungen unter Verwendung der neuesten Generation von Bottom-up-Ansätzen auf MS-Basis 

Identifizierung und Charakterisierung viraler und zellulärer Determinanten der arboviralen Pathogenese 

Virus-induzierte Veränderungen tragen insgesamt zum Tropismus bestimmter Viren für bestimmte Spezies, Gewebe oder Zelltypen bei und sind gleichzeitig für den spezifischen pathologischen Ausgang von Virusinfektionen verantwortlich. Die Nachwuchsgruppe testet die funktionelle Relevanz neu identifizierter zellulärer Faktoren für die Virusvermehrung in verschiedenen Spezies und für verschiedene verwandte und nicht verwandte Arboviren, ergänzt durch groß angelegte genetische Depletions-/Überexpressionsscreens mit ortsgerichteter Mutagenese zur Kartierung von Bindungsstellen und zur Identifizierung potenziell medikamentös behandelbarer Oberflächen. Ergänzend dazu wird die Rolle ausgewählter Wirtsfaktoren bei der Pathogenese und Morbidität in relevanten Mausmodellen untersucht. 

Identifizierung und Charakterisierung viraler und zellulärer Determinanten der Wirtsanpassung und -übertragung bei Arthropoden und Säugetieren 

Eines der rätselhaftesten Merkmale von Arboviren ist ihre Fähigkeit, von Stechmücken und Zecken übertragen zu werden, während sie in der Natur in sehr unterschiedlichen zoonotischen Reservoirarten fortbestehen. Es ist jedoch nicht vollständig verstanden, wie die Evolution in verschiedenen Reservoirwirten die Replikation und Pathogenese nach einer Infektion beim Menschen beeinflusst hat. Um Licht in die Determinanten der intermediären Wirtsanpassung und des Tropismus zu bringen, untersuchen wir systematisch die Abhängigkeiten der Wirtsfaktoren in Viren, die durch verschiedene Vektoren in unterschiedlichen zellulären Hintergründen übertragen werden. Langfristiges Ziel dieser Studien ist es zu verstehen, wie durch lang- und kurzfristigen evolutionären Druck Virusvarianten entstehen können, die eine plötzliche Steigerung der viralen Fitness oder einen alternativen Gewebetropismus ermöglichen.