Typ I Interferone (IFN) induzieren die Expression von Hunderten von Genen, die helfen eindringende Viren zu kontrollieren. Deren effiziente Ausschaltung ist entscheidend für eine produktive Infektion und langfristige Persistenz von Viren. Wir konnten zeigen, dass die Induktion von Interferon-stimulierten Genen (ISGs) in den ersten zwei Stunden einer Cytomegalievirus-Infektion überwiegend aus einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von Transkriptionsbursts resultiert. Die Größe der Bursts war jedoch unverändert im Vergleich zur basalen Expression der ISGs in uninfizierten Zellen. Kürzlich wurde gezeigt, dass der DTX3L/PARP9-Ubiquitin-Ligase-Komplex an den STAT1/STAT2/IRF9 (ISGF3) Komplex bindet und Histone in den ISG-Promotoren ubiquitiniert. Dies führte zu einer verstärkten Expression einer großen Untergruppe von ISGs. Wir beobachteten, dass das große HSV 1-Tegumentprotein pUL36 mit seiner N-terminalen deubiquitinierenden (DUB) Domäne DTX3L/PARP9 bindet und dabei zwei DTX3L/PARP9 zugeschriebene Ubiquitin-vermittelte Funktionen unterdrückt: Die Induktion von ISGs und die Rekrutierung des p53 binding protein 1 (53BP1) an Bereiche mit DNA-Schäden. Wir verfolgen die Hypothese, dass (i) die Rekrutierung von DTX3L/PARP9 an ISG-Promotoren über den ISGF3 Komplex zur Umschaltung von ISG-Promotoren von einem nicht-permissiven in einen permissiven Zustand führt und somit die Häufigkeit von Bursts erhöht, und (ii) dass die HSV-1 pUL36 DUB diesem entgegenwirkt, um die produktive Infektion zu fördern. Das Hauptziel dieses Projekts ist es, die mechanistische Rolle der pUL36 DUB auf die Interaktion von DXT3L/PARP9-ISGF3 bei der Steuerung des genspezifischen transkriptionellen Outputs von ISGs aufzuklären. Die erhaltenen Daten werden einen spannenden neuen zellulären Mechanismus beleuchten, durch den ISGs auf der Ebene des transkriptionellen Bursting reguliert werden und wie HSV-1 in diesen Mechanismus eingreift. Schließlich werden wir unsere scSLAM-Seq Methode anwenden und die erforderlichen Berechnungsmodelle entwickeln, um die Kinetik des ISG-Burstings auf Einzelzellebene zu analysieren. Zusammenfassend werden wir die virale Manipulation der ISG-Induktion ausnutzen, um neue zelluläre Mechanismen aufzuklären, die ISG-Bursting-Kinetiken auf Chromatinebene steuern.
