A genome-wide analysis of protein-protein interactions in Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV)

ZUSAMMENFASSUNG Das Kaposi Sarkom assozierte Herpesvirus (KSHV) oder humanes Herpesvirus 8 (HHV-8) ist das zuletzt entdeckte humane Herpesvirus. Es gilt als das infektiöse Agens des Kaposi Sarkoms (KS), des Primary Effusion Lymphoms (PEL) und der Multicentric Castleman’s Disease (MCD). Ähnlich wie andere Spezies der Familie der Herpesviren kodiert es für die vergleichsweise hohe Zahl von mindestens 89 viralen Proteinen. Die meisten von ihnen wurden bisher nicht näher funktionell charakterisiert. Um nähere Informationen über die Funktion dieser Proteine zu erhalten, wurde im Rahmen dieser Studie eine genomweite Analyse von viralen Protein-Protein-Interaktionen durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden alle KSHV „open reading frames“ kloniert und in einer Yeast two-hybrid (Y2H) Matrix Analyse auf Protein-Protein Interaktionen gescreent. In diesen Screen wurden sowohl komplette Proteine als auch Protein-Fragmente eingefügt, so dass insgesamt mehr als 12.000 virale Protein-Interaktionen getestet und letztlich 125 Protein-Interaktionen identifiziert werden konnten (71 % der bisher bekannten intraviralen Protein-Interaktionen konnten in dieser Studie ebenfalls nachgewiesen werden). Um die Ergebnisse aus dem Y2H-Screen abzusichern und um ein Set von „high-confidence“-Interaktionen zu generieren, wurden alle positiven Y2H-Interaktionen erneut duch Co-Immunoprezipitationen (Co-IP) getestet. Auf diese Weise konnten zirka 50 % der Interaktionen bestätigt werden. Die erweiterte bioinformatische Analyse des viralen Protein-Interaktionsnetzwerkes zeigte deutliche Unterschiede zu zellulären Netzwerken auf. Diese Studie bietet zudem eine Vielzahl neuer biologischer Ansätze an, welche es künftig noch im Detail zu untersuchen gilt. Weiter könnten diese Untersuchungsergebnisse zu einem vertieften Verständnis der viralen Pathogenese und möglicherweise zu neuen Ansatzpunkten für therapeutische Strategien führen

Evolutionarily Conserved Herpesviral Protein Interaction Networks

Herpesviruses constitute a family of large DNA viruses widely spread in vertebrates and causing a variety of different diseases. They possess dsDNA genomes ranging from 120 to 240 kbp encoding between 70 to 170 open reading frames. We previously reported the protein interaction networks of two herpesviruses, varicella-zoster virus (VZV) and Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV). In this study, we systematically tested three additional herpesvirus species, herpes simplex virus 1 (HSV-1), murine cytomegalovirus and Epstein-Barr virus, for protein interactions in order to be able to perform a comparative analysis of all three herpesvirus subfamilies. We identified 735 interactions by genome-wide yeast-two-hybrid screens (Y2H), and, together with the interactomes of VZV and KSHV, included a total of 1,007 intraviral protein interactions in the analysis. Whereas a large number of interactions have not been reported previously, we were able to identify a core set of highly conserved protein interactions, like the interaction between HSV-1 UL33 with the nuclear egress proteins UL31/UL34. Interactions were conserved between orthologous proteins despite generally low sequence similarity, suggesting that function may be more conserved than sequence. By combining interactomes of different species we were able to systematically address the low coverage of the Y2H system and to extract biologically relevant interactions which were not evident from single species