DE4206769A1 - Analysing host cell shut=off caused by Picorna viruses - by comparing translation prods. of viral 2C gene from RNA with and without cap structure, used e.g. to identify inhibitors of viral 2A protease - Google Patents

Analysing host cell shut=off caused by Picorna viruses - by comparing translation prods. of viral 2C gene from RNA with and without cap structure, used e.g. to identify inhibitors of viral 2A protease

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Abstract

Analysis comprises (1) in vitro transcription of a rhinoviral 2C gene (provided with translation stop and start codons) to produce RNA having a cap structure, (2) adding this to a translation mixt. which has been pretreated with a picorna virus 2A protease, (3) subjecting this mixt. to in vitro translation, and (4) comparing the translation products with those generated in a comparative test using RNA wthout the cap structure. Also new are the plasmids pHRV2/5'UTR-2C, phink-2C, phink-2BC, pSVL-2BC, pSVL-2C and pbeta-2C. Pref. the human rhinovirus (HRV)2 2C-gene is transcribed, and HRV2 2A protease is used in step (2). The translation mixt. includes reticulocyte lysate (or a fraction of it). USE/ADVANTAGE - The method is used (1) to detect cellular portions of the 'host cell shut off' (HCSO) generated proteins, (2) to isolate inhibitors of HCSO, partic. of cellular and viral proteins involved in the process, specifically rhinoviral 2A protease.

Description

Eine Infektion durch die meisten Vertreter der Picornaviren führt sehr bald zu einer drastischen Reduktion der zellulären Proteinbiosynthese trotz Anwesenheit intakter, endogener messenger RNA (mRNA). Dieses als "host cell shut-off" bekannte Phänomen ermöglicht dem Virus eine effiziente Synthese der genomischen RNA und der viralen Proteine (Rueckert R. R (1990) "Picornaviridae and their Replication", in Fields, B. N (Hrsg.): "Virology", 2. Auflage, Bd. 1-2, 507-548).Infection by most representatives of the Picorna viruses very soon lead to a drastic one Reduction of cellular protein biosynthesis despite Presence of intact, endogenous messenger RNA (mRNA). This phenomenon known as "host cell shut-off" enables the virus to efficiently synthesize the virus genomic RNA and viral proteins (Rueckert R. R (1990) "Picornaviridae and their Replication", in Fields, B. N (ed.): "Virology", 2nd edition, Vol. 1-2, 507-548).

Der molekulare Mechanismus, der zum "host cell shut-off" führt, ist noch nicht genau bekannt. Im Verlauf der Infektion wird eine Spaltung des Proteins p220 beobachtet, einer Komponente des eukaryotischen Initiationsfaktors eIF-4F, die für die Ausbildung eines Cap-abhängigen Initiationskomplexes notwendig erscheint (Sonenberg, N. (1987) Adv. Virus Res. 33, 175-204). Da die zellulären mRNAs eine charakteristische Cap-Struktur besitzen, wird dadurch deren Translation unterbunden. Picornaviren enthalten hingegen kein Cap, sondern verfügen über eine funktionell konservierte Region in der 5′ nicht translatierten Region, die eine Cap-unabhängige Translation ermöglicht (Pelletier, J. und Sonenberg, N. (1988), Nature 334, 320-325; Kühn et al. (1990), J. Virol. 64, 4625-4631). The molecular mechanism leading to the "host cell shut-off "is not yet known exactly The course of the infection will be a splitting of the protein p220 observed, a component of the eukaryotic Initiation factor eIF-4F, which is necessary for the formation of a Cap-dependent initiation complex appears necessary (Sonenberg, N. (1987) Adv. Virus Res. 33, 175-204). There the cellular mRNAs a characteristic Having a cap structure will translate them prevented. Picornavirus, however, do not contain a cap, but have a functionally preserved Region in the 5 ′ untranslated region, the one Cap-independent translation enables (Pelletier, J. and Sonenberg, N. (1988) Nature 334, 320-325; Bold et al. (1990), J. Virol. 64, 4625-4631).  

Die Spaltung von p220 wird bei Entero- und Rhinoviren möglicherweise indirekt durch die virale Protease 2A und bei Aphtoviren durch das Leaderprotease-Paar L/L′ hervorgerufen (Kräusslich, H.-G., Nicklin, M. J. H., Toyoda, H., Etchinson, D. und Wimmer, E. (1987) J. Virol. 61, 2711-2718; Lloyd, R. E., Toyoda, H., Etchinson, E., Wimmer, E. und Ehrenfeld, E. (1986) Virology 150, 299-303; Belsham, G. J. und Brangwyn, J. K. (1990) J. Virol. 64, 5389-5395; Devaney et al. (1989), J. Virol. 62, 4407-4409). Eine Reihe experimenteller Ergebnisse spricht dafür, daß durch diese äußerst spezifischen viralen Proteasen eine latent in der infizierten Zelle vorliegende, endogene Protease proteolytisch aktiviert wird, die ihrerseits die Spaltung von p220 bewirkt (Kräusslich et al., loc. cit.; Lloyd et al., loc. cit.; Hellen, C. U. T., Kräusslich, H.-G. und Wimmer, E. (1989) Biochem. 28, 9881-9890). Diese Aktivierung ist jedoch noch nicht bewiesen, da es bislang nicht gelungen ist, die zelluläre Protease zu identifizieren. Es konnte jedoch gezeigt werden, daß der eukaryotische Initiationsfaktor eIF-3 ein notwendiger Bestandteil dieser p220 Spaltungsaktivität ist (Wyckoff, E., Hershey, J.W.B. und Ehrenfeld, E. (1990), Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 87, 9529-9523).The cleavage of p220 is in entero- and rhinoviruses possibly indirectly through viral protease 2A and in the case of aphtoviruses by the leader protease pair L / L ′ caused (Kräusslich, H.-G., Nicklin, M. J. H., Toyoda, H., Etchinson, D. and Wimmer, E. (1987) J. Virol. 61, 2711-2718; Lloyd, R.E., Toyoda, H., Etchinson, E., Wimmer, E. and Ehrenfeld, E. (1986) Virology 150, 299-303; Belsham, G.J. and Brangwyn, J.K. (1990) J. Virol. 64, 5389-5395; Devaney et al. (1989) J. Virol. 62, 4407-4409). A row experimental results suggest that by these highly specific viral proteases endogenous latent in the infected cell Protease is activated proteolytically, which in turn cleavage of p220 causes (Kräusslich et al., loc. cit .; Lloyd et al., Loc. cit .; Hellen, C. U. T., Krausslich, H.-G. and Wimmer, E. (1989) Biochem. 28, 9881-9890). However, this activation is not yet proved that the to identify cellular protease. However, it could are shown to be the eukaryotic initiation factor eIF-3 is a necessary part of this p220 Fission activity is (Wyckoff, E., Hershey, J.W.B. and Ehrenfeld, E. (1990), Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 87, 9529-9523).

Beobachtungen anderer Arbeitsgruppen zeigen jedoch keinen zeitlich kausalen Zusammenhang zwischen der Spaltung von p220 und dem Auftreten des "host cell shut-offs", was dessen Relevanz als auslösende Ursache dieses Phänomens zur Zeit noch kontrovers erscheinen läßt (Urzainqui and Carrasco. (1989), J. Virol. 63, 4729-4735). However, observations from other working groups show no temporal causal connection between the Cleavage of p220 and the appearance of the "host cell shut-offs ", which is its relevance as a triggering cause this phenomenon still seem controversial (Urzainqui and Carrasco. (1989) J. Virol. 63, 4729-4735).  

Eine Analyse der in vitro Translation von rhinoviralen cDNA Fragmenten des Serotyps 2 (HRV2) zeigt, daß unerwartete Unterschiede in den Eigenschaften der 5′ nicht translatierten Regionen (5′UTR) des HRV2 auftreten. Nur bestimmte Deletionen im 5′ UTR-Bereich (Fig. 1-5 und 7) führen zu einer Translation von in vitro hergestellten, subgenomischen HRV2 Transkripten (Beispiel 1). In Fig. 7B sind die Translationsprodukte der Transkripte, die von den Plasmiden GR5, GR6, GR7, GR8, GR9 und GR10 in vitro synthetisiert worden sind, nach elektrophoretischer Auftrennung gezeigt. Translationsprodukte werden nur von den RNAs der Plasmide GR8 (-448) und GR10 (-610) gebildet, wobei im Fall von GR8 überraschenderweise das AUG an Position 449 verwendet wurde. Eine Initiation der Translation an diesem AUG liefert ein Protein mit einer Molekülmasse von 35 kD. Im Fall von GR10 tritt ein Translations­ produkt mit eine Molekülmasse von 30 kD auf; dieses Produkt entspricht einer Initiation der Translation bei dem AUG an Position 611, das Startcodon, das auch in vivo verwendet wird. In beiden Fällen ist nur ein einziges Nukleotid der HRV2 5′UTR anwesend.An analysis of the in vitro translation of rhinoviral cDNA fragments of serotype 2 (HRV2) shows that unexpected differences in the properties of the 5 ′ untranslated regions (5′UTR) of HRV2 occur. Only certain deletions in the 5 ′ UTR range ( FIGS. 1-5 and 7) lead to a translation of subgenomic HRV2 transcripts produced in vitro (example 1). FIG. 7B shows the translation products of the transcripts which have been synthesized in vitro by the plasmids GR5, GR6, GR7, GR8, GR9 and GR10 after electrophoretic separation. Translation products are only formed from the RNAs of the plasmids GR8 (-448) and GR10 (-610), whereby in the case of GR8 the AUG at position 449 was surprisingly used. Initiation of translation at this AUG provides a protein with a molecular mass of 35 kD. In the case of GR10, a translation product with a molecular mass of 30 kD occurs; this product corresponds to an initiation of translation at the AUG at position 611, the start codon, which is also used in vivo. In both cases, only a single nucleotide of HRV2 5'UTR is present.

Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu denen, die mit HRV14 erhalten wurden. Hier wird die Initiation der Translation nur bei einem AUG (Position 625) beobachtet und auch nur dann, wenn die Nukleotide 1-546 deletiert sind. Demgegenüber findet keine Translation nach Deletion der Nukleotide 1-620 statt (Alsaadi, S., Hassard, S. und Stanway, G. (1989), J. Gen. Virol., 70, 2799-2804).These results are in contrast to those with HRV14 were obtained. Here is the initiation of the Translation observed only in one AUG (position 625) and only if nucleotides 1-546 are deleted. In contrast, there is no translation after deletion of nucleotides 1-620 instead (Alsaadi, S., Hassard, S. and Stanway, G. (1989), J. Gen. Virol., 70, 2799-2804).

Die vorliegende Erfindung stellt nun ein in vitro Testsystem zur Verfügung, das erlaubt, den molekularen Mechanismus des durch Picornaviren verursachten "host cell shut-off" zu analysieren. Das Testsystem kann außerdem für die Identifizierung von Inhibitoren dieses Mechanismus eingesetzt werden. Dabei kann zum Beispiel der Einfluß von Inhibitoren auf die am "host cell shut-off" beteiligten viralen und zellulären Proteine untersucht werden.The present invention now provides in vitro Test system available that allows the molecular Mechanism of the "host" caused by picornaviruses cell shut-off ". The test system can also for the identification of inhibitors of this Mechanism can be used. For example the influence of inhibitors on the "host cell shut-off "involved viral and cellular proteins to be examined.

Das Testsystem beruht auf einem Vergleich von Translationsprodukten, die durch Transkription und Translation des rhinoviralen 2C-Gens erhalten werden. Es umfaßt folgende Schritte:The test system is based on a comparison of Translation products by transcription and Translation of the rhinoviral 2C gene can be obtained. It includes the following steps:

  • - Ein mit einem Translationsstart- und einem Translationsstopcodon versehenes rhinovirales 2C Gen, insbesondere das HRV2 2C Gen in Form des Plasmides pLink-2C, wird in vitro transkribiert und dabei mit einer Cap-Struktur versehen. Die erhaltene RNA wird zu einer Translationsmischung gegeben, die mit einer picornaviralen Proteinase, die den "host cell shut-off" auslöst, vorinkubiert ist.- One with a translation start and one Translational stop codon labeled rhinoviral 2C Gene, in particular the HRV2 2C gene in the form of the Plasmid pLink-2C is transcribed in vitro and provided with a cap structure. The RNA obtained becomes a translation mixture given that with a picornaviral proteinase, which triggers the "host cell shut-off" is.
  • - Die so in vitro translatierten Proteine können dann je nach Fragestellung anschließend Trans­ lationsprodukten aus Vergleichsversuchen gegenübergestellt werden. Entsprechende Proteine können zum Beispiel mit Hilfe von Transkripten gewonnen werden, die mit und ohne Cap-Struktur synthetisiert worden sind und mit einer Translationsmischung in vitro translatiert werden, ohne daß mit einer Proteinase vorinkubiert ist. Damit ist die Möglichkeit zur Untersuchung der Wirkungsweise der entsprechenden Proteinase gegeben.- The proteins thus translated in vitro can then depending on the question, then trans tion products from comparative experiments be compared. Appropriate proteins can, for example, with Help can be obtained from transcripts using and have been synthesized without a cap structure and with a translation mixture in vitro be translated without using a proteinase is pre-incubated. This is the opportunity to Examination of the mode of action of the corresponding Given proteinase.

Zur Identifizierung zellulärer Proteine, die am "host cell shut-off" beteiligt sind, können gereinigte zelluläre Proteine oder Proteinextrakte, die mit Standardmethoden hergestellt werden können, zur in vitro Translation zugesetzt werden. Außerdem kann die Translationsmischung bzw. das dabei verwendete Kaninchenretikulozytenlysat, durch bekannte Verfahren fraktioniert werden, um die Wirkung der einzelnen Proteine bzw. Proteinmischung auf die Translationsreaktion zu überprüfen.To identify cellular proteins that "host cell shut-off" can be involved purified cellular proteins or Protein extracts using standard methods can be manufactured for in vitro Translation can be added. In addition, the Translation mixture or the one used Rabbit reticulocyte lysate, by known Processes are fractionated to the effect of individual proteins or protein mixture on the Check translation reaction.

  • - Neben der Identifizierung und Charakterisierung zellulärer Proteine, die am "host cell shut-off" beteiligt sind, kann auch die Wirkungsweise der picornaviralen Proteine, die den "host cell shut-off" auslösen, untersucht werden.- In addition to identification and characterization cellular proteins that are "host cell shut-off" are involved, the mode of operation of the picornaviral proteins which form the "host cell trigger shut-off "to be examined.
  • - Mit Hilfe dieses Testsystems ist es auch möglich, Inhibitoren für alle am "host cell shut-off" beteiligten Substanzen bzw. Proteine (zelluläre wie virale) zu isolieren. Beispielsweise kann die Aktivität der viralen Proteinase inhibiert werden. Eine Inhibition kann an dem veränderten Translationsmuster abgelesen werden.- With the help of this test system it is also possible Inhibitors for everyone at the "host cell shut-off" substances or proteins involved (cellular how to isolate viral). For example, the Activity of the viral proteinase can be inhibited. An inhibition can on the changed Translation patterns can be read.

Für die Analyse der Translationsprodukte kann eine Vielzahl von Methoden verwandt werden, die sämtlich aus dem Stand der Technik bekannt sind, z. B. Einbau radioaktiver Aminosäuren, elektrophoretische Auftrennung und Fluorographie oder Detektion der aufgetrennten Translationsprodukte durch immunologische Methoden, z. B. durch Nachweis des 2C Proteins bzw. seiner Fragmente durch gegen 2C gerichtete monoklonale oder polyklonale Antikörper, die nach bekannten Methoden herstellbar sind (Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T. (1989): "Molecular cloning: a laboratory manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press) Für das Testsystem können zweckmäßigerweise solche Gene verwendet werden, die mehrere interne Translations­ starts besitzen, bevorzugt das HRV 2C Gen.A. Can be used to analyze the translation products Variety of methods are used, all of which come from are known in the art, e.g. B. Installation radioactive amino acids, electrophoretic Separation and fluorography or detection of the separated translation products by immunological Methods, e.g. B. by detection of the 2C protein or of its fragments by monoclonal directed against 2C or polyclonal antibodies according to known  Methods can be produced (Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T. (1989): "Molecular cloning: a laboratory manual ", Cold Spring Harbor Laboratory Press) Such genes can expediently be used for the test system be used, the multiple internal translations owns starts, preferably the HRV 2C gene.

Das 2C Gen sollte mit einem Start- und Stopcodon versehen werden. Dabei kann die Sequenz vor dem Start-AUG vorteilhafterweise so gewählt werden, daß es die höchstmögliche Übereinstimmung mit der Konsensus­ sequenz von Kozak besitzt (Kozak, M. 1989, J. Cell Biol. 108, 229-241). Die dazu notwendigen Methoden sind aus dem Stand der Technik bekannt (Sambrook et al. (1989), loc. cit.).The 2C gene should have a start and stop codon be provided. The sequence before Start AUG advantageously be chosen so that it the highest possible match with the consensus sequence of Kozak (Kozak, M. 1989, J. Cell Biol. 108, 229-241). The methods necessary for this are known from the prior art (Sambrook et al. (1989), loc. cit.).

Die Präparation eines geeigneten 2C-Gens mit Hilfe von Standardmethoden wird in Beispiel 2 anhand des HRV2 2C Gens beschrieben.The preparation of a suitable 2C gene using Standard methods are used in Example 2 using the HRV2 2C Gene described.

Die in vitro Transkription der entsprechenden RNA erfolgt nach Standardmethoden, wie z. B. bei Duechler et al. 1989, Virology 168, 159-161, Sambrook et al. (1989), loc. cit., Krieg, P. A. und Melton, D. A. (1987), Meth. Enzymol., 155, 397-415 oder Bujard, H. et al. (1987), Meth. Enzymol., 155, 416-433 beschrieben.The in vitro transcription of the corresponding RNA takes place according to standard methods, such as B. Duechler et al. 1989, Virology 168, 159-161, Sambrook et al. (1989), loc. cit., Krieg, P.A. and Melton, D.A. (1987), Meth. Enzymol., 155, 397-415 or Bujard, H. et al. (1987), Meth. Enzymol., 155, 416-433 described.

Nach der Transkriptionsreaktion wird die DNA durch Zugabe von DNase I (RNAse-frei, Pharmacia) verdaut und die RNA durch Phenolextraktion und Ethanolfällungen gereinigt. Für die Synthese mit und ohne Cap-Struktur versehener RNA wird zur Transkriptionsreaktion 7 MeGpppG und GTP zugesetzt. Zum Beispiel kann der von Duechler et al. (1989), loc. cit., beschriebene Reaktionsansatz 1 mM 7MeGpppG und 250 µm GTP enthalten. After the transcription reaction, the DNA is through Addition of DNase I (RNAse-free, Pharmacia) digested and RNA by phenol extraction and ethanol precipitation cleaned. For synthesis with and without a cap structure provided RNA becomes the transcription reaction 7 MeGpppG and GTP added. For example, that of Duechler et al. (1989), loc. cit., described Reaction mixture 1 mM 7MeGpppG and 250 µm GTP contain.  

Die in vitro Translation erfolgt nach bekannten Methoden (Sambrook et al. (1989), loc. cit., Beispiel 2). Wie in Beispiel 2 gezeigt, wird jeweils 1 pg der RNAs pro Reaktionsansatz eingesetzt. Der Reaktions­ ansatz enthält außerdem in 20 µl 90 mM KCI, 0,3 mM MgCl2, 10 mM Kreatinphosphat 2 µl 35S-Trans-Label (ICN; 10 µCi/µpl, 1000 Ci/mmol) und 11,5 µl Kaninchenreticulocytenlysat, das mit Micrococcal Nuclease (Sigma) behandelt worden war. Das Kaninchen­ reticulocytenlysat kann z. B. nach der Methode von Jackson, R. und Hunt, T. (Meth. Enzymol. (1983), 96, 50-74) durch Behandlung mit Micrococcal Nuclease hergestellt werden. Nach 1 Stunde bei 30°C wird die Reaktion durch Zugabe von 1 µl 200 mM Methionin gestoppt und ein Aliquot (1 µl) auf einem SDS-Poly­ acrylamidgel aufgetragen. Das Gel wird nach Beendigung des Laufes fluorographiert.The in vitro translation is carried out according to known methods (Sambrook et al. (1989), loc. Cit., Example 2). As shown in Example 2, 1 pg of the RNAs are used per reaction mixture. The reaction mixture also contains 20 µl 90 mM KCI, 0.3 mM MgCl 2 , 10 mM creatine phosphate, 2 µl 35 S-Trans-Label (ICN; 10 µCi / µpl, 1000 Ci / mmol) and 11.5 µl rabbit reticulocyte lysate, that had been treated with Micrococcal Nuclease (Sigma). The rabbit reticulocyte lysate can e.g. B. by the method of Jackson, R. and Hunt, T. (Meth. Enzymol. (1983), 96, 50-74) by treatment with micrococcal nuclease. After 1 hour at 30 ° C., the reaction is stopped by adding 1 μl of 200 mM methionine and an aliquot (1 μl) is applied to an SDS polyacrylamide gel. The gel is fluorographed after the run is complete.

Die Expression der picornaviralen 2A Proteinase erfolgt nach Standardmethoden (Sambrook et al. (1989), loc. cit.). Zum Beispiel kann für die Expression der HRV2 2A der in Beispiel 3 angegebene Weg verfolgt werden.The picornaviral 2A proteinase is expressed according to standard methods (Sambrook et al. (1989), loc. cit.). For example, for the expression of HRV2 2A the path given in Example 3 can be followed.

Zur weiteren Charakterisierung des "host cell shut-offs" können neben den beschriebenen Plasmiden auch die Plasmide aus den Beispielen 1-3, insbesondere pHRV2/5′UTR-2C, pβ-2C und pLink-2BC zu Vergleichsversuchen herangezogen werden.For further characterization of the "host cell shut-offs "can in addition to the plasmids described also the plasmids from Examples 1-3, especially pHRV2 / 5′UTR-2C, pβ-2C and pLink-2BC too Comparative experiments can be used.

Neben den beschriebenen Anwendungsmöglichkeiten kann das Verfahren auch zur Isolierung von Inhibitoren des "host cell shut offs" verwendet werden. Beispiel 3 zeigt, daß der Zusatz von Elastatinal zur Inhibition der 2A Proteinase führt. Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel der Translation picornaviraler Transkripte, insbesondere des rhinoviralen 2C Transkriptes, und dem Einfluß der 2A Proteinase auf die Translation detailiert erläutert.In addition to the applications described the method also for isolating inhibitors of the "host cell shut offs" can be used. Example 3 shows that the addition of Elastatinal for inhibition which leads to 2A proteinase. The following is the Invention using the example of translation picornaviraler Transcripts, especially of the rhinoviral 2C  Transcripts, and the influence of 2A proteinase on the Translation explained in detail.

Grundlage für eine effektive Translation eines 2C-Gens ist der Einbau eines Start- und Stopcodons. Außerdem sollte die Sequenz vor dem Start AUG Ähnlichkeiten mit der Konsensussequenz von Kozak besitzen (Kozak, M. (1989), J. Cell. Biol. 108, 229-241). Alle dazu notwendigen Methoden sind aus dem Stand der Technik bekannt (Sambrook et al. (1989), loc. cit., und in den Beispielen 2-3 detailiert beschrieben.Basis for an effective translation of a 2C gene is the installation of a start and stop codon. In addition, the sequence should start AUG Similarities to Kozak's consensus sequence (Kozak, M. (1989), J. Cell. Biol. 108, 229-241). All necessary methods are up to date known in the art (Sambrook et al. (1989), loc. cit., and described in detail in Examples 2-3.

So liefert das Plasmid pLink-2C (Fig. 12 und 13, Beispiel 2), das nach Linearisierung mit Bam H1 und nach in vitro Transkription eine RNA, die vom Transkriptionsstart bis zum AUG Codon 46 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 3872 bis 5219 der HRV2 Sequenz. Zur Kontrolle kann das Plasmid pLink-BC (Fig. 12 und 13, Beispiel 2) dienen, wobei nach Linearisierung mit Bam H1 in der in vitro Transkription eine RNA entsteht, die von Transkriptionsbeginn bis zum Translationsstart der HRV2 Sequenz 48 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 3587 bis 5219 der HRV2 Sequenz. Zum weiteren Vergleich kann das 2C Gen hinter die 5′ UTR des HRV2 und hinter die 5′ UTR Region des Kaninchen-Globingens kloniert werden. Es resultieren die Plasmide pHRV2/5′UTR-2C bzw. pβ-2C (Fig. 13, Beispiel 2).The plasmid pLink-2C (FIGS . 12 and 13, example 2), which, after linearization with Bam H1 and after in vitro transcription, provides an RNA which comprises 46 nucleotides from the start of transcription to the AUG codon, followed by nucleotides 3872 to 5219 the HRV2 sequence. The plasmid pLink-BC (FIGS . 12 and 13, example 2) can serve as a control, whereby after linearization with Bam H1 in the in vitro transcription an RNA is formed which comprises 48 nucleotides from the start of transcription to the start of translation of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 3587 to 5219 of the HRV2 sequence. For further comparison, the 2C gene can be cloned behind the 5 ′ UTR of HRV2 and behind the 5 ′ UTR region of the rabbit globin gene. The result is the plasmids pHRV2 / 5'UTR-2C or pβ-2C ( Fig. 13, Example 2).

Fig. 15A zeigt die Translationsprodukte der RNAs, die nach in vitro Transkription von den Plasmiden pHRV2/5′UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C und pLink-2BC erhalten werden. Überraschenderweise werden von jeder RNA mehrere Proteine translatiert. FIG. 15A shows the translation products of the RNAs obtained by in vitro transcription from plasmids pHRV2 / 5'UTR 2C, pβ-2C-2C and pLink pLink-2BC. Surprisingly, several proteins are translated from each RNA.

Unter den Produkten der RNAs der Plasmide pLink-2C und pβ-2C tritt eine Bande von 37 kD auf; diese Bande entspricht der Größe des reifen 2C Proteins. Dieses Produkt ist offensichtlich durch Initiation am ersten AUG der beiden Konstruktionen entstanden (in Fig. 13 durch schwarze Pfeile gekennzeichnet). Die anderen Banden (33 kD, 28 kD und 20 kD) sind wahrscheinlich Produkte der Initiation an den mit offenen Pfeilen gekennzeichneten AUGs. Überraschenderweise tritt bei Translation der RNA der Konstruktion pHRV2/5′UTR-2C keine 37 kD Bande auf; es folgt daher, daß keine Initiation bei AUG 611 stattgefunden hat. Die Identität der 37 kD Bande mit dem maturen 2C Protein wird dadurch bestätigt, daß sie in den Translationsprodukten der RNA des Plasmids pLink-2BC nicht vorhanden ist. Hier sind zusätzlich zu den 33 kD, 28 kD und 20 kD Banden zwei weitere Banden von 47 kD und 42 kD zu finden. Die 37 kD Bande fehlt, da sie von dem synthetisch eingeführten AUG vor dem 2C Gen stammt. Die 47 kD Bande entstammt der Initiation an dem ersten AUG des 2BC Gens (in Figur 13 schwarz gekennzeichnet) und die 42 kD Bande der Initiation an einem AUG im 2BC Gen. In der Tabelle 1 sind die Sequenzen im Bereich jener AUGs angegeben, die für die internen Initiationen verantwortlich sind.A band of 37 kD occurs among the products of the RNAs of the plasmids pLink-2C and pβ-2C; this band corresponds to the size of the mature 2C protein. This product is obviously the result of initiation on the first AUG of the two constructions (indicated by black arrows in FIG. 13). The other bands (33 kD, 28 kD and 20 kD) are probably products of initiation on the AUGs marked with open arrows. Surprisingly, when the RNA of the construction pHRV2 / 5′UTR-2C is translated, no 37 kD band occurs; it follows, therefore, that no initiation has occurred at AUG 611. The identity of the 37 kD band with the mature 2C protein is confirmed by the fact that it is not present in the translation products of the RNA of the plasmid pLink-2BC. In addition to the 33 kD, 28 kD and 20 kD bands, two further bands of 47 kD and 42 kD can be found here. The 37 kD band is missing because it comes from the synthetically introduced AUG in front of the 2C gene. The 47 kD band comes from the initiation on the first AUG of the 2BC gene (marked black in FIG. 13) and the 42 kD band of the initiation on an AUG in the 2BC gene. Table 1 shows the sequences in the region of those AUGs which are responsible for the internal initiations.

Tabelle 1Table 1

Das Oligonukleotid, das für die Konstruktion von pLink-2C benutzt wurde, ist unterstrichen. Für alle internen Translationsprodukte sind zwei AUG Startcodons möglich - außer für das 20 kD Produkt.The oligonucleotide used for the construction of pLink-2C is underlined. For all internal translation products are two AUG start codons possible - except for the 20 kD product.

Nukleotidsequenzen in der Umgebung der AUGs der 2C und 2BC-Konstruktionen Nucleotide sequences in the vicinity of the AUGs of the 2C and 2BC constructions

AUGs innerhalb der HRV2 2C und 2B Sequenz, die als Translationsstart-Codons dienen könnten AUGs within the HRV2 2C and 2B sequence that could serve as translation start codons

Um dieses unerwartete Phänomen der internen Initiation weiter zu charakterisieren, werden RNAs von den Plasmiden unter Bedingungen transkribiert, die zur Anwesenheit einer 5′ Cap-Struktur führen. Unter Cap-Struktur versteht man die Nukleotide 7MeGpppG, die das 5′ Ende der zellulären RNAs bilden.About this unexpected phenomenon of internal initiation to further characterize RNAs from the Plasmids transcribed under conditions leading to Presence of a 5 ′ cap structure. Under Cap structure is understood to be the nucleotides 7MeGpppG that form the 5 'end of cellular RNAs.

In Fig. 15B sind die Translationsprodukte der mit einer Cap-Struktur versehenen RNAs, die von den Plasmiden pHRV2/5′UTR-2C, pLink-2C und pLink-2BC transkribiert werden, nach einer elektrophoretischen Auftrennung gezeigt. Von den RNAs der Plasmide pLink-2C und pLink-2BC wurde hier fast ausschließlich an jenen AUGs initiiert, die in Fig. 13 mit schwarzen Pfeilen gekennzeichnet sind; es ist nahezu ausschließlich die 37 kD bzw. die 47 kD Bande zu erkennen. Die Anwesenheit der Cap-Struktur führte zur Zurückdrängung der Initiation. Bei den Translationsprodukten der mit einer Cap-Struktur versehenen RNA der Konstruktion pHRV2/5′UTR gibt es kaum Unterschiede zu jenen mit der nicht-gecappten RNA. Die schwachen Banden bei 37 kD und 43 kD deuten auf eine Initiation bei den AUG Codons 449 und 611 hin. Die 5′UTR- von HRV2 kann daher, auch wenn gecappt, die Eigenschaft der 2C RNA, eine interne Translation zu initiieren, nicht unterdrücken.In Fig. 15B are the translation products of the RNAs provided with a cap structure that are transcribed from plasmids pHRV2 / 5'UTR 2C-2C and pLink pLink-2BC, as shown by an electrophoretic separation. The RNAs of the plasmids pLink-2C and pLink-2BC were initiated here almost exclusively at those AUGs which are marked with black arrows in FIG. 13; the 37 kD or the 47 kD band can be recognized almost exclusively. The presence of the cap structure led to the initiation being pushed back. There are hardly any differences between the translation products of the capped structure RNA of the construction pHRV2 / 5′UTR and those with the uncapped RNA. The weak bands at 37 kD and 43 kD indicate initiation at AUG codons 449 and 611. The 5′UTR- of HRV2, therefore, even when capped, cannot suppress the property of the 2C RNA to initiate an internal translation.

Um den Einfluß der rhinoviralen 2A Proteinase auf die Translation zu untersuchen, wurden die Translations­ experimente unter Zusatz der HRV2 2A Proteinase durchgeführt (Fig. 15B).In order to investigate the influence of the rhinoviral 2A proteinase on the translation, the translation experiments were carried out with the addition of the HRV2 2A proteinase ( FIG. 15B).

In Fig. 15B, Spur 7, sind die Translationsprodukte gezeigt. Obwohl eine RNA mit Cap-Struktur eingesetzt wurde, beobachtet man das Translationsmuster einer RNA ohne Cap-Struktur; die Anwesenheit von 2A verändert offensichtlich die Eigenschaften des Kaninchen­ reticulocytenlysates. Daß die 2A Proteinase für diese Änderung verantwortlich ist, wird vom Ergebnis in Fig. 15B, Spur 8 unterstützt. In diesem Experiment (Beispiel 3) wurde die 2A Präparation zuerst mit Elastatinal versetzt (ein Inhibitor der 2A Aktivität). Die Translation einer RNA ohne Cap-Struktur läuft in diesem Fall in Kaninchenretikulocyten normal ab; die Inhibition durch 2A verhindert die Änderung der Translationseigenschaften. In Fig. 15B, lane 7 are shown the translation products. Although an RNA with a cap structure was used, the translation pattern of an RNA without a cap structure is observed; the presence of 2A obviously changes the properties of the rabbit reticulocyte lysate. That the 2A proteinase is responsible for this change is supported by the result in FIG. 15B, lane 8. In this experiment (Example 3), the 2A preparation was first spiked with Elastatinal (an inhibitor of 2A activity). In this case, the translation of an RNA without a cap structure takes place normally in rabbit reticulocytes; inhibition by 2A prevents the translation properties from changing.

Durch das unerwartete Auftreten unterschiedlicher Proteinmuster in Abhängigkeit der Cap-Struktur und der Zugabe einer viralen Proteinase ergibt sich ein einfaches Verfahren zur Analyse des durch Picornaviren verursachten "host cell shut-offs".Due to the unexpected occurrence of different Protein pattern depending on the cap structure and the Addition of a viral proteinase results simple method for analysis of picornaviruses caused "host cell shut-offs".

Anhand folgender Beispiele ist das Verfahren detailiert beschrieben.The procedure is detailed using the following examples described.

Beispiel 1example 1 In vitro Translation von rhinoviralen cDNA Fragmenten, die Deletionen im 5′ UTR aufweisenIn vitro translation of rhinovirals cDNA fragments, the deletions in the 5 'UTR exhibit

Um Teile der 5′UTR von HRV2 zu deletieren, wurde das Plasmid GR6 eingesetzt; es enthält die HRV2 Nukleotide 19-1400 in dem Plasmid pGEM2 (Promega). Das Nukleotid 19 der HRV2 Sequenz ist rund 30 Basenpaare vom Transkriptionstart für die T7 RNA Polymerase entfernt. Dadurch entsteht nach in vitro Transkription eine RNA, die der Orientierung der genomischen RNA entspricht.To delete parts of the 5′UTR from HRV2, that was Plasmid GR6 used; it contains the HRV2 nucleotides 19-1400 in plasmid pGEM2 (Promega). The nucleotide 19 of the HRV2 sequence is around 30 base pairs dated Removal of transcription for T7 RNA polymerase removed. This creates an RNA after in vitro transcription, which corresponds to the orientation of the genomic RNA.

A) Herstellung von GR6A) Production of GR6

Für die Herstellung des Plasmids GR6 wurden drei Plasmide herangezogen, nämlich p773 (HRV2 Nukleotide 562-1012; Skern, T. et al. (1985), Nucl. Acids Res., 13, 2111-2126), p19 (HRV2 Nukleotide 19-5100) (Duechler et al. (1989), loc. cit.) und p860 (Skern et al. (1985), loc. cit.). p860 enthält die HRV2 Nukleotide 660 bis 1400 in der PstI Schnittstelle von pUC9; die Orientierung ist so, daß Nukleotid 1400 neben der EcoRI Schnittstelle des Polylinkers liegt.Three were used to prepare the GR6 plasmid Plasmids used, namely p773 (HRV2 nucleotides 562-1012; Skern, T. et al. (1985), Nucl. Acids Res., 13, 2111-2126), p19 (HRV2 nucleotides 19-5100) (Duechler et al. (1989), loc. Cit.) And p860 (Skern et al. (1985), loc. cit.). p860 contains the HRV2 Nucleotides 660 to 1400 in the PstI site from pUC9; the orientation is such that nucleotide 1400 next to the EcoRI interface of the polylinker.

Das Plasmid pGEM2 wurde mit den Restriktionsenzymen HindIII und BamHI geschitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert; ebenfalls mit HindIII und BamHI wurde das Plasmid p773 geschnitten. Das dadurch freigesetzte HRV2 Insert wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit dem mit HindIII/BamHI linearisierten pGEM2 Vektor ligiert. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde das resultierende Plasmid (GR1) isoliert. GR1 wurde dann mit den Restriktionsenzymen HindIII und NcoI und mit alkalischer Phosphatase behandelt; ebenfalls mit HindIII und NcoI wurde das Plasmid p19 geschnitten. The plasmid pGEM2 was used with the restriction enzymes HindIII and BamHI cut and with alkaline Calf intestine phosphatase dephosphorylated; Likewise with HindIII and BamHI the plasmid p773 cut. The HRV2 insert released by this was eluted from an agarose gel and with the HindIII / BamHI linearized pGEM2 vector ligated. To It became a transformation into competent E. coli cells resulting plasmid (GR1) isolated. GR1 was then with the restriction enzymes HindIII and NcoI and with treated with alkaline phosphatase; also with The plasmid p19 was cut with HindIII and NcoI.  

Dadurch entsteht ein 361 bp HindIII/NcoI Fragment mit den Nukleotiden 248 bis 609 der HRV2 Genkarte. Dieses Fragment wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit dem wie oben beschrieben behandelten GR1 Plasmid ligiert. Das resultierende Plasmid (GR2) wurde mit dem Restriktionsenzym EcoRI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm behandelt; ebenso wurde das Plasmid p860 mit EcoRI geschnitten. Das dabei entstehende 680 bp Fragment von der EcoRI Stelle bei Nukleotid 743 der HRV2 Genkarte bis zur EcoRI Stelle des pUC9 Polylinkers (d. h. zu Nukleotid 1400 der HRV2 Genkarte) wurde isoliert und mit dem mit EcoRI geschnittenen, mit alkalischer Phosphatase behandelten GR2 Vektor ligiert. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde das entsprechende Plasmid (GR5) isoliert. Das Plasmid GR5 wiederum wurde mit dem Restriktionsenzym HindIII geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert; ebenso wurde das Plasmid p19 mit HindIII behandelt. Das gebildete 240 bp Fragment von der HindIII Schnittstelle im Polylinker bis zur HindIII Schnittstelle bei Nukleotid 248 der HRV2 Genkarte (d. h. Nukleotid 19 der HRV2 Genkarte bis 248) wurde mit dem linearisiertem GR5 Vektor ligiert. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde ein Plasmid isoliert, dessen Struktur in Fig. 1 abgebildet ist (GR6). Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRI Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 28 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 19 bis 1400 der HRV2 Sequenz. Als Deletion 1-248 diente das schon beschriebene Plasmid GR5. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zur HindIII Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 10 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 248 bis 1400 der HRV2 Sequenz.This creates a 361 bp HindIII / NcoI fragment with nucleotides 248 to 609 of the HRV2 gene map. This fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the GR1 plasmid treated as described above. The resulting plasmid (GR2) was cut with the restriction enzyme EcoRI and treated with calf intestine alkaline phosphatase; plasmid p860 was also cut with EcoRI. The resulting 680 bp fragment from the EcoRI site at nucleotide 743 of the HRV2 gene map to the EcoRI site of the pUC9 polylinker (ie to nucleotide 1400 of the HRV2 gene map) was isolated and ligated with the GR2 vector cut with EcoRI and treated with alkaline phosphatase. After transformation into competent E. coli cells, the corresponding plasmid (GR5) was isolated. The plasmid GR5 in turn was cut with the restriction enzyme HindIII and dephosphorylated with calf intestinal alkaline phosphatase; plasmid p19 was also treated with HindIII. The 240 bp fragment formed from the HindIII site in the polylinker to the HindIII site at nucleotide 248 of the HRV2 gene map (ie nucleotide 19 of the HRV2 gene map to 248) was ligated with the linearized GR5 vector. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid was isolated, the structure of which is shown in FIG. 1 (GR6). After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 28 nucleotides from the transcription site to the EcoRI site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 19 to 1400 of the HRV2 sequence. The already described plasmid GR5 served as deletion 1-248. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 10 nucleotides from the transcription site to the HindIII site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 248 to 1400 of the HRV2 sequence.

B) Herstellung von GR7B) Production of GR7

Das Plasmid GR6 wurde mit den Restriktionsenzymen EcoRV und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert. In einem zweiten Ansatz wurde das Plasmid GR6 mit den Restriktionsenzymen BanII und BamHI geschnitten; das 988 bp Fragment wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit der mit EcoRV und BamHI geschittenem GR6 DNA Präparation ligiert. Nach Transformation in kompetente E. coli-Zellen wurde ein Plasmid isoliert (GR7), dessen Struktur in Fig. 2 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRV Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 19 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 412 bis 1400 der HRV2 Sequenz.The plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes EcoRV and BamHI and dephosphorylated with calf intestinal alkaline phosphatase. In a second approach, the plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes BanII and BamHI; the 988 bp fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the GR6 DNA preparation cut with EcoRV and BamHI. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid was isolated (GR7), the structure of which is shown in FIG. 2. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 19 nucleotides from the transcription site to the EcoRV site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 412 to 1400 of the HRV2 sequence.

C) Herstellung von GR8C) Production of GR8

Das Plasmid GR6 wurde mit den Restriktionsenzymen EcoRV und PstI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert. Das 3.0 kb Fragment wurde aus einem Agarosegel isoliert und mit den 5′ phosphory­ lierten Oligonukleotiden UKCC 1660/1661 ligiert (Fig. 6; die Oligonukleotide wurden zusammen kurz auf 65°C gebracht und dann langsam auf 4°C gekühlt). Nach Transformation wurde ein Plasmid (GR8a) isoliert, da das 928 bp PstI/PstI Fragment beim ersten Verdau mit EcoRV und PstI verloren geht. Um dieses Fragment wieder in GR8a hineinzubringen, wurde dieses Plasmid mit dem Restriktionsenzym PstI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert. In einem zweiten Ansatz wurde das Plasmid dR6 ebenfalls mit dem Restriktionsenzym PstI geschnitten; das 928 bp Fragment wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit der mit PstI geschnittenen GR8a DNA Präparation ligiert. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde ein Plasmid (GR8) isoliert, dessen Struktur in Fig. 3 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRV Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 19 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 448 bis 1400 der HRV2 Sequenz.The plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes EcoRV and PstI and dephosphorylated with calf intestinal alkaline phosphatase. The 3.0 kb fragment was isolated from an agarose gel and ligated with the 5 ′ phosphorylated UKCC 1660/1661 oligonucleotides ( FIG. 6; the oligonucleotides were brought together briefly to 65 ° C. and then slowly cooled to 4 ° C.). After transformation, a plasmid (GR8a) was isolated since the 928 bp PstI / PstI fragment is lost on first digestion with EcoRV and PstI. To bring this fragment back into GR8a, this plasmid was cut with the restriction enzyme PstI and dephosphorylated with calf intestine using alkaline phosphatase. In a second approach, the plasmid dR6 was also cut with the restriction enzyme PstI; the 928 bp fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the GR8a DNA preparation cut with PstI. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid (GR8) was isolated, the structure of which is shown in FIG. 3. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 19 nucleotides from the transcription site to the EcoRV site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 448 to 1400 of the HRV2 sequence.

D) Herstellung von GR9D) Production of GR9

Das Plasmid GR6 wurde mit den Restriktionsenzymen EcoRV und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert. In einem zweiten Ansatz wurde das Plasmid GR6 mit den Restriktionsenzymen AvaII und BamHI geschnitten; das 874 bp Fragment wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit der mit EcoRV und BamHI geschittenen GR6 DNA Präparation ligiert. Nach Transformation in kompetente E. coli-Zellen wurde ein Plasmid (GR9) isoliert, dessen Struktur in Fig. 4 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRV Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 19 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 525 bis 1400 der HRV2 Sequenz.The plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes EcoRV and BamHI and dephosphorylated with calf intestinal alkaline phosphatase. In a second approach, the plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes AvaII and BamHI; the 874 bp fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the GR6 DNA preparation cut with EcoRV and BamHI. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid (GR9) was isolated, the structure of which is shown in FIG. 4. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 19 nucleotides from the transcription site to the EcoRV site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 525 to 1400 of the HRV2 sequence.

E) Herstellung von GR10E) Production of GR10

Das Plasmid GR6 wurde mit den Restriktionsenzymen EcoRV und Nco I geschnitten und das überlappende Ncol-Ende mit dem Klenow Fragment der E.coli DNA Polymerase I aufgefüllt. Das 3.8 kb DNA Fragment wurde aus einem Agarosegel isoliert und mit sich selbst ligiert. Nach Transformation in kompetente E. coli-Zellen wurde ein Plasmid (GR10) isoliert, dessen Struktur in Fig. 5 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRV Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 19 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 610 bis 1400 der HRV2 Sequenz.The plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes EcoRV and Nco I and the overlapping Ncol end was filled in with the Klenow fragment of E. coli DNA polymerase I. The 3.8 kb DNA fragment was isolated from an agarose gel and ligated to itself. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid (GR10) was isolated, the structure of which is shown in FIG. 5. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 19 nucleotides from the transcription site to the EcoRV site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 610 to 1400 of the HRV2 sequence.

F) Transkription und TranslationF) Transcription and translation

in vitro Transkription dieser Plasmide nach Linearisierung mit BamHI mittels T7 RNA Polymerase wurde wie beschrieben (Duechler et al. (1989), loc. cit.) durchgeführt. Am Ende der Reaktionszeit wurde die DNA durch Zugabe von DNase I (RNAse-frei, Pharmacia) verdaut, die Proteine durch Phenolextraktion entfernt, und die RNA nach Zugabe von einem Drittel Volumen 8 M Ammoniumacetat mit Ethanol gefällt. Nach nochmaliger Fällung mit Ethanol wurde die RNA anschließend in Wasser aufgenommen und ein Aliquot durch Agarosegelelektrophorese auf Qualität überprüft. Der Laufpuffer enthielt 1% SDS. Für die in vitro Translation wurde jeweils 1 µg dieser RNAs eingesetzt. Die Reaktion enthielt in 20 µl 90 mM KCl, 0,3 mM MgCl21 10 mM Kreatinphosphat, 2 µl 35S-Trans-Label (ICN; 10 µCi/µl, 1000 Ci/mmol) und 11,5 µl Kaninchenreticulocytenlysat, das mit Micrococcal Nuclease (Sigma) behandelt worden war. Das Kaninchenreticulocytenlysat wurde nach der Methode von Jackson, R. und Hunt, T. (1983) Meth. Enzymol., 96, 50-74) durch Behandlung mit Micrococcal Nuclease hergestellt. Nach 1 Stunde bei 30°C wurde die Reaktion durch Zugabe von 1 µl 200 mM Methionin gestoppt und ein Aliquot (1 µl) auf einem SDS-Polyacrylamidgel aufgetragen. Das Gel wurde nach Beendigung des Laufes fluorographiert. In vitro transcription of these plasmids after linearization with BamHI using T7 RNA polymerase was carried out as described (Duechler et al. (1989), loc. cit.). At the end of the reaction time, the DNA was digested by adding DNase I (RNAse-free, Pharmacia), the proteins were removed by phenol extraction, and the RNA was precipitated with ethanol after adding a third volume of 8 M ammonium acetate. After reprecipitation with ethanol, the RNA was then taken up in water and an aliquot was checked for quality by agarose gel electrophoresis. The running buffer contained 1% SDS. 1 µg of these RNAs were used for in vitro translation. The reaction contained 20 µl 90 mM KCl, 0.3 mM MgCl 21 10 mM creatine phosphate, 2 µl 35 S-Trans-Label (ICN; 10 µCi / µl, 1000 Ci / mmol) and 11.5 µl rabbit reticulocyte lysate containing the Micrococcal Nuclease (Sigma) had been treated. The rabbit reticulocyte lysate was prepared by the method of Jackson, R. and Hunt, T. (1983) Meth. Enzymol., 96, 50-74) by treatment with micrococcal nuclease. After 1 hour at 30 ° C., the reaction was stopped by adding 1 μl of 200 mM methionine and an aliquot (1 μl) was applied to an SDS polyacrylamide gel. The gel was fluorographed after the run was completed.

In Fig. 7B sind die Translationsprodukte der RNAs, die von den Plasmiden GR5, GR6, GR7, GR8, GR9 and GR10 transkribiert worden sind, nach einer elektrophoretischen Auftrennung gezeigt. Translationsprodukte werden nur von den RNAs der Plasmide GR8 (-448) und GR10 (-610) gefunden, wobei im Fall von GR8 überraschenderweise das AUG an Position 449 verwendet wurde. Eine Initiation der Translation bei diesem AUG ergibt ein Protein mit Molekülmasse von 35 kD. Im Fall von GR6 war ein Translationsprodukt mit einer Molekülmasse von 30 kD ersichtlich; dieses Produkt entspricht einer Initiation der Translation bei AUG an Position 611, das Startcodon, das in vivo verwendet wird. Interessanterweise war jedoch in beiden Fällen nur ein einziges Nukleotid der HRV2 5′UTR anwesend. Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu jenen, das in ähnlichen Versuchen mit HRV14 erhalten worden war. Hier wurde erstens die Initiation der Translation nur bei einem AUG (Position 625) beobachtet. Zweitens wurde ein Translationsprodukt nur dann beobachtet, wenn die Nukleotide 1-546 deletiert worden waren. Hingegen wurde die Translation durch Deletion der Nukleotide 1-620 verhindert. Offensichtlich gibt es unerwartete Unterschiede in den Eigenschaften der nichttrans­ latierten Regionen dieser HRV Serotypen. FIG. 7B shows the translation products of the RNAs which have been transcribed from the plasmids GR5, GR6, GR7, GR8, GR9 and GR10 after electrophoretic separation. Translation products are only found from the RNAs of the plasmids GR8 (-448) and GR10 (-610), whereby in the case of GR8 the AUG at position 449 was surprisingly used. Initiation of translation in this AUG results in a protein with a molecular mass of 35 kD. In the case of GR6, a translation product with a molecular mass of 30 kD was evident; this product corresponds to initiation of translation at AUG at position 611, the start codon used in vivo. Interestingly, however, only a single nucleotide of HRV2 5′UTR was present in both cases. This result is in contrast to that obtained in similar experiments with HRV14. Firstly, the initiation of translation was only observed in one AUG (position 625). Second, a translation product was observed only when nucleotides 1-546 had been deleted. In contrast, translation was prevented by deleting nucleotides 1-620. Obviously there are unexpected differences in the properties of the non-translated regions of these HRV serotypes.

Beispiel 2Example 2 In vitro Translation von RNAs abgeleitet von rhinoviralen cDNA Fragmenten des 2C Gens.In vitro translation derived from RNAs of rhinoviral cDNA fragments of the 2C Gene. A) Einbau der StopcodonsA) Installation of the stop codons

Das Plasmid p15 (Duechler et al. (1989), loc. cit.), das die cDNA von HRV2 von Nukleotid 2125 bis 7102 enthält, wurde mit Acc I geschnitten und anschließend mit Mung Bean Nuklease behandelt, um die überhängenden 5′-Enden der resultierenden Fragmente zu entfernen. Danach wurde mit Pvu II weiterverdaut. Das 1.7 kb Fragment (Nukleotid 3522 bis 5219; Fig. 8), das einen Teil der 2A Sequenz (als 2A′ bezeichnet), die gesamte Sequenz von 2B, 2C, 3A, 3B und einen Teil von 3C (als 3C′ bezeichnet) enthielt, wurde in die Sma I Stelle von pUC18 hineinkloniert. Das daraus resultierende Plasmid (pUC18-2C3A) wurde einem Doppelverdau mit Ssp I (Schnittstelle bei Nukleotid 4335) und Bam HI (im Polylinker) unterzogen. Das 0.89 kb Fragment, das die viralen Sequenzen enthielt, wurde in die Eco RV und BamHI Stelle des Bluescript(+) Vektors hineinkloniert. Nach Transfektion von E. coli 5K wurde mit Hilfe eines M13 Helferphase (VCS-M13, Stratagene) einzelsträngige DNA von Blue(+)-2C3A isoliert. Diese DNA wurde für den Einbau eines Stopcodons nach 2C (GGG → TAG) verwendet, wie in Fig. 7 gezeigt wird. Dabei wurden unter Anwendung von Standardtechniken (Taylor et al., 1985, Nucl. Acids Res. 13, 8765-8785) das Oligonukeotid 5′-ATCAATTGGCTATTGGAATATA- 3′ herangezogen.The plasmid p15 (Duechler et al. (1989), loc. Cit.), Which contains the cDNA of HRV2 from nucleotide 2125 to 7102, was cut with Acc I and then treated with mung bean nuclease to the overhanging 5 'ends to remove the resulting fragments. Then it was digested further with Pvu II. The 1.7 kb fragment (nucleotide 3522 to 5219; Fig. 8), which is part of the 2A sequence (designated 2A '), the entire sequence of 2B, 2C, 3A, 3B and part of 3C (referred to as 3C') was cloned into the Sma I site of pUC18. The resulting plasmid (pUC18-2C3A) was subjected to double digestion with Ssp I (interface at nucleotide 4335) and Bam HI (in the polylinker). The 0.89 kb fragment containing the viral sequences was cloned into the Eco RV and BamHI site of the Bluescript (+) vector. After transfection of E. coli 5K, single-stranded DNA from Blue (+) - 2C3A was isolated using an M13 helper phase (VCS-M13, Stratagene). This DNA was used to insert a stop codon after 2C (GGG → TAG), as shown in Fig. 7. The oligonucleotide 5'-ATCAATTGGCTATTGGAATATA-3 'were used using standard techniques (Taylor et al., 1985, Nucl. Acids Res. 13, 8765-8785).

Ein Klon mit den eingebauten Stopcodons (Blue(+)-2C*3A) wurden nach der Transfektion isoliert und seine Richtigkeit durch direkte DNA Sequenzierung der mutierten Region überprüft (Tabor, S. und Richardson, C.C., 1987, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 4767-4771).A clone with the built-in stop codons (Blue (+) - 2C * 3A) were isolated after transfection and his Accuracy through direct DNA sequencing mutated region checked (Tabor, S. and Richardson, C.C., 1987, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 4767-4771).

Der mutierte DNA-Bereich wurde aus Blue(+)-2C*3A isoliert und wieder in die Wildtyp-Umgebung in pUC18-2C3A eingebracht (rechte Seite der Fig. 8). Blue(+)-2C*3A wurde mit BspMI partiell verdaut und das 312 bp lange Fragment, welches die Mutation enthielt, isoliert. pUC18-2C3A wurde vollständig mit demselben Enzym verdaut und das 365 bp lange Fragment wurde ebenfalls isoliert. Ein Aliquot desselben Verdaus wurde mit alkalischer Phosphatase dephosphoryliert. The mutated DNA region was isolated from Blue (+) - 2C * 3A and reintroduced into the wild-type environment in pUC18-2C3A (right side of FIG. 8). Blue (+) - 2C * 3A was partially digested with BspMI and the 312 bp fragment containing the mutation was isolated. pUC18-2C3A was digested completely with the same enzyme and the 365 bp fragment was also isolated. An aliquot of the same digest was dephosphorylated with alkaline phosphatase.

Eine Ligation dieser beiden Fragmente mit verdautem und dephosphoryliertem pUC18-2C3A führte nach Transformation in kompetente E.coli Zellen zu pUC18-2C*3A. Da BspMI ein unterbrochenes Palindrom erkennt, sind die überlappenden Enden immer verschieden; dadurch ist es möglich, drei Fragmente auf diese Art und Weise kontrolliert miteinander zu ligieren.A ligation of these two fragments with digested and dephosphorylated pUC18-2C3A resulted after transformation into competent E. coli cells for pUC18-2C * 3A. Because BspMI one interrupted palindrome recognizes are the overlapping Ends always different; this makes it possible to have three Fragments controlled in this way to ligate with each other.

B) Einbau der Startcodons vor die 2BC- und 2C-GeneB) Installation of the start codons in front of the 2BC and 2C genes

Das Plasmid pSVL (Pharmacia; Fig.10) wurde mit den Restriktionsenzymen XbaI und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm behandelt. pUC18-2C*3A (Fig. 10) wurde einerseits mit den Restriktionsenzymen NdeI und BamHI geschnitten und das 1,6 kb Fragment aus einem Agarosegel eluiert und mit den 5′phophorylierten Oligonucleotiden EBI 1102/1094 ligiert (Fig. 11). Das Oligonukleotidpaar enthielt ein AUG Codon vor dem ersten Codon des 2BC Genes und die zu ergänzenden Codons bis zur NdeI Schnittstelle. Die Sequenz vor dem AUG wurde so gewählt, daß sie die höchstmögliche Übereinstimmung mit der Konsenssequenz von Kozak besaß (Kozak, M., loc. cit.). Ein Plasmid wurde erhalten, das pSVL-2BC genannt wurde; die Integrität der Sequenz am 5′ Ende des 2BC Genes wurde durch DNA Sequenzierung bewiesen.The plasmid pSVL (Pharmacia; Fig. 10) was cut with the restriction enzymes XbaI and BamHI and treated with calf intestine alkaline phosphatase. pUC18-2C * 3A ( FIG. 10) was cut on the one hand with the restriction enzymes NdeI and BamHI and the 1.6 kb fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the 5′-phosphorylated oligonucleotides EBI 1102/1094 ( FIG. 11). The oligonucleotide pair contained an AUG codon before the first codon of the 2BC gene and the codons to be supplemented up to the NdeI interface. The sequence before the AUG was chosen so that it was as close as possible to the consensus sequence of Kozak (Kozak, M., loc. Cit.). A plasmid was obtained called pSVL-2BC; the integrity of the sequence at the 5 ′ end of the 2BC gene was demonstrated by DNA sequencing.

Um das Plasmid pSVL-2C zu konstruieren, wurde analog vorgegangen: Das Plasmid pSVL (Pharmacia: Fig. 10) wurde mit den Restriktionsenzymen XbaI und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm behandelt. pUC18-2C*3A (Fig. 10) wurde andererseits mit den Restriktionsenzymen SphI und BamHI geschnitten und das 1,3 kb Fragment aus einem Agarosegel eluiert und mit den 5′phosphorylierten Oligonucleotiden EBI 1099/1092 ligiert (Fig. 11). Das Oligonukleotidpaar enthielt ein AUG vor dem ersten Codon des 2C Genes und die fehlenden Codons bis zur SphI Schnittstelle. Die Sequenz vor dem AUG Codon wurde so gewählt, daß sie die höchstmögliche Übereinstimmung mit der Konsenssequenz von Kozak besaß (Kozak, M., loc. cit.). Ein Plasmid wurde erhalten, das pSVL-2C genannt wurde; die Integrität der Sequenz am 5′ Ende des 2C Genes wurde durch DNA Sequenzierung bewiesen.The procedure was analogous to construct the plasmid pSVL-2C: The plasmid pSVL (Pharmacia: FIG. 10) was cut with the restriction enzymes XbaI and BamHI and treated with alkaline phosphatase from calf intestine. On the other hand, pUC18-2C * 3A ( FIG. 10) was cut with the restriction enzymes SphI and BamHI and the 1.3 kb fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the 5′-phosphorylated oligonucleotides EBI 1099/1092 ( FIG. 11). The pair of oligonucleotides contained an AUG before the first codon of the 2C gene and the missing codons up to the SphI interface. The sequence before the AUG codon was chosen so that it was as close as possible to the consensus sequence of Kozak (Kozak, M., loc. Cit.). A plasmid called pSVL-2C was obtained; the integrity of the sequence at the 5 'end of the 2C gene was demonstrated by DNA sequencing.

Um eine in vitro Transkription durch T7 RNA Polymerase zu ermöglichen, wurde das XbaI/BamHI Fragment von pSVL-2C mit pGEM2, das mit XbaI und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase behandelt wurde, ligiert. Nach Transformation in kompetente E.coli Zellen wurde ein Plasmid (pLink-2C) isoliert, dessen Struktur in Figur 12 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zum AUG Codon, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 46 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 3872 bis 5219 der HRV2 Sequenz.For in vitro transcription by T7 RNA polymerase the XbaI / BamHI fragment of pSVL-2C with pGEM2, cut with XbaI and BamHI and treated with alkaline phosphatase, ligated. After transformation into competent E. coli cells a plasmid (pLink-2C) was isolated, its structure is shown in Figure 12. After linearization with the restriction enzyme BamHI is produced in vitro Transcription with T7 RNA Polymerase is an RNA developed by the transcription site up to the AUG codon, the beginning the HRV2 sequence, comprising 46 nucleotides, followed by the Nucleotides 3872 to 5219 of the HRV2 sequence.

Analog dazu wurde das XbaI/BamHI Fragment von pSVL-2BC in pBluescript (Stratagene), das mit XbaI und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase behandelt wurde, ligiert. Nach Transformation in kompetente E. coli Zellen wurde ein Plasmid isoliert, genannt pLink-2BC, dessen Struktur in Fig. 12 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zum AUG Codon, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 48 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 3587 bis 5219 der HRV2 Sequenz. Analogously, the XbaI / BamHI fragment of pSVL-2BC was ligated into pBluescript (Stratagene), which was cut with XbaI and BamHI and treated with alkaline phosphatase. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid called pLink-2BC was isolated, the structure of which is shown in FIG. 12. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 48 nucleotides from the transcription site to the AUG codon, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 3587 to 5219 of the HRV2 sequence.

Um das 2C Gen hinter die 5′UTR von HRV2 zu setzen, wurde das Plasmid pHRV2/5′UTR-2C (Fig. 13) folgendermaßen hergestellt. Das Plasmid GR6 wurde mit den Restriktionsenzymen NcoI und BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert. Das Plasmid pLink-2C wurde mit den Restriktionsenzymen SphI und BamHI geschnitten; das 1.3 kb Fragment wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit der mit NcoI und BamHI geschnittenen GR6 DNA Präparation und mit den 5′ phosphorylierten Oligonukleotiden EBI 1631 und 1634 ligiert (Fig. 14; die Oligonukleotide wurden zusammen kurz auf 65°C gebracht und kann langsam auf 4°C gekühlt). Diese Oligonukleotide kodieren für die Aminosäuren, die zwischen dem AUG codon von pLink-2C und der SphI Schnittstelle liegen. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde ein Plasmid isoliert (pHRV2/5′UTR-2C), dessen Struktur in Fig. 13 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRV Stelle, dem Beginn der HRV2 Sequenz, 19 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den Nukleotiden 19 bis 613 und 3872 bis 5219 der HRV2 Sequenz.In order to put the 2C gene behind the 5'UTR of HRV2, the plasmid pHRV2 / 5'UTR-2C ( Fig. 13) was prepared as follows. The plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes NcoI and BamHI and dephosphorylated with calf intestinal alkaline phosphatase. The plasmid pLink-2C was cut with the restriction enzymes SphI and BamHI; the 1.3 kb fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the GR6 DNA preparation cut with NcoI and BamHI and with the 5 ′ phosphorylated oligonucleotides EBI 1631 and 1634 ( FIG. 14; the oligonucleotides were brought together briefly to 65 ° C. and can be slow cooled to 4 ° C). These oligonucleotides code for the amino acids that lie between the AUG codon of pLink-2C and the SphI interface. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid was isolated (pHRV2 / 5'UTR-2C), the structure of which is shown in FIG. 13. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which comprises 19 nucleotides from the transcription site to the EcoRV site, the beginning of the HRV2 sequence, followed by nucleotides 19 to 613 and 3872 to 5219 HRV2 sequence.

Um das 2C Gen hinter die 5′UTR des Kaninchen­ β-Globingens zu setzen, wurde das Plasmid pβ-2C (Fig. 13) folgendermaßen hergestellt: Das Plasmid GR6 wurde mit den Restriktionsenzymen EcoRV und BamHI geschnitten, das 3.0 kb Fragment aus einem Agarosegel isoliert und mit alkalischer Phosphatase aus Kälberdarm dephosphoryliert. Das Plasmid pLink-2C wurde mit den Restriktionsenzymen SphI und BamHI geschnitten; das 1.3 kb Fragment wurde aus einem Agarosegel eluiert und mit der mit NcoI und BamHI geschittenen GR6 DNA Präparation und mit den 5′ phosphorylierten Oligonukleotidpaaren EBI 1250/1264 und EBI 1631/1634 ligiert (Fig. 14; die Oligonukleotide wurden zusammen kurz auf 65°C gebracht und dann langsam auf 4°C gekühlt). Das Oligonukleotidpaar EBI 1250/1264 kodiert für die 5′UTR des Kaninchen β-Globingens und das Oligonukleotidpaar EBI 1631/1634 für die Aminosäuren, die zwischen dem AUG Codon von pLink-2C und der SphI Schnittstelle liegen. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde ein Plasmid isoliert (pβ-2C), dessen Struktur in Fig. 13 abgebildet ist. Nach der Linearisierung mit dem Restriktionsenzym BamHI entsteht bei der in vitro Transkription mit T7 RNA Polymerase eine RNA, die von der Transkriptionstelle bis zur EcoRV Stelle, dem Beginn der β-Globin 5′UTR, die 19 Nukleotide umfaßt, gefolgt von den 52 Nukleotiden, der gesamten β-Globin 5′UTR und den Nukleotiden 3872 bis 5219 der HRV2 Sequenz.In order to place the 2C gene behind the 5′UTR of the rabbit β-globin gene, the plasmid pβ-2C ( FIG. 13) was produced as follows: The plasmid GR6 was cut with the restriction enzymes EcoRV and BamHI, the 3.0 kb fragment from an agarose gel isolated and dephosphorylated with alkaline phosphatase from calf intestine. The plasmid pLink-2C was cut with the restriction enzymes SphI and BamHI; the 1.3 kb fragment was eluted from an agarose gel and ligated with the GR6 DNA preparation cut with NcoI and BamHI and with the 5 ′ phosphorylated pairs of oligonucleotides EBI 1250/1264 and EBI 1631/1634 ( FIG. 14; the oligonucleotides were together briefly at 65 ° C and then slowly cooled to 4 ° C). The oligonucleotide pair EBI 1250/1264 codes for the 5′UTR of the rabbit β-globin gene and the oligonucleotide pair EBI 1631/1634 for the amino acids which lie between the AUG codon of pLink-2C and the SphI interface. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid was isolated (pβ-2C), the structure of which is shown in FIG. 13. After linearization with the restriction enzyme BamHI, an in vitro transcription with T7 RNA polymerase produces an RNA which, from the transcription site to the EcoRV site, the start of the β-globin 5′UTR, which comprises 19 nucleotides, followed by the 52 nucleotides, the entire β-globin 5′UTR and nucleotides 3872 to 5219 of the HRV2 sequence.

C) In vitro Transkription und TranslationC) In vitro transcription and translation

In vitro Transkription dieser Plasmide nach Linearisierung mit BamHI mittels T7 RNA Polymerase wurde wie beschrieben (Duechler et al. (1989), loc. cit.) durchgeführt. Am Ende der Reaktionszeit wurde die DNA durch Zugabe von DNase I (RNAse-frei, Pharmacia) verdaut, die Proteine durch Phenolextraktion entfernt, und die RNA nach Zugabe von einem Drittel Volumen 8 M Ammonium Acetat mit Ethanol gefällt. Nach nochmaliger Fällung mit Ethanol wurde die RNA anschließend in Wasser aufgenommen und ein Aliquot durch Agarosegel­ elektrophorese auf Qualität überprüft. Der Laufpuffer enthielt 1% SDS. Für die in vitro Translation wurde jeweils 1 µg dieser RNAs eingesetzt. Die Reaktion enthielt in 20 µl 90 mM KCl, 0.3 mM MgCl2, 10 mM Kreatinphosphat, 2 µl 35S-Trans-Label (ICN; 10 µCi/µl, 1000 Ci/mmol) und 11,5 µl Kaninchenreticulocytenlysat, das mit Micrococcal Nuclease (Sigma) behandelt worden war. Das Kaninchenreticulocytenlysat wurde nach der Methode von Jackson, R. und Hunt, T. (Meth. Enzymol., (1983), 96, 50-74) durch Behandlung mit Micrococcal Nuclease hergestellt. Nach 1 Stunde bei 30°C wurde die Reaktion durch Zugabe von 1 µl 200 mM Methionin gestoppt und ein Aliquot (1 µl) auf einem SDS-Polyacrylamidgel aufgetragen. Das Gel wurde nach Beendigung des Laufes fluorographiert.In vitro transcription of these plasmids after linearization with BamHI using T7 RNA polymerase was carried out as described (Duechler et al. (1989), loc. Cit.). At the end of the reaction time, the DNA was digested by adding DNase I (RNAse-free, Pharmacia), the proteins were removed by phenol extraction, and the RNA was precipitated with ethanol after adding a third volume of 8 M ammonium acetate. After repeated precipitation with ethanol, the RNA was then taken up in water and an aliquot was checked for quality by agarose gel electrophoresis. The running buffer contained 1% SDS. 1 µg of these RNAs were used for in vitro translation. The reaction contained in 20 ul 90 mM KCl, 0.3 mM MgCl 2 , 10 mM creatine phosphate, 2 ul 35 S-Trans label (ICN; 10 ul Ci / ul, 1000 Ci / mmol) and 11.5 ul rabbit reticulocyte lysate, which with micrococcal Nuclease (Sigma) had been treated. The rabbit reticulocyte lysate was prepared by the method of Jackson, R. and Hunt, T. (Meth. Enzymol., (1983), 96, 50-74) by treatment with micrococcal nuclease. After 1 hour at 30 ° C., the reaction was stopped by adding 1 μl of 200 mM methionine and an aliquot (1 μl) was applied to an SDS polyacrylamide gel. The gel was fluorographed after the run was completed.

In Fig. 15A sind die Translationsprodukte der RNAs, die von den Plasmiden pHRV2/5′UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C und pLink-2BC transkribiert wurden, nach einer elektrophoretischen Auftrennung gezeigt. Überraschendeweise wurden von jeder RNA mehrere Proteine translatiert. FIG. 15A shows the translation products of the RNAs transcribed by the plasmids pHRV2 / 5'UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C and pLink-2BC after electrophoretic separation. Surprisingly, several proteins were translated from each RNA.

Um das unerwartete Phänomen der internen Initiation weiter zu untersuchen, wurden RNAs von den Plasmiden unter Bedingungen transkribiert, die zur Anwesenheit einer 5′ Cap-Struktur führen. Unter Cap-Struktur versteht man die Nukleotide 7MeGpppG, die das 5′ Ende der RNA bilden. Die Transkription wurde daher wie oben beschrieben durchgeführt, nur daß das Reaktionsgemisch 1 mM 7MeGpppG und 250 µM GTP enthielt. Die Translation wurde wie oben beschrieben durchgeführt.The unexpected phenomenon of internal initiation To further examine RNAs from the plasmids transcribed under conditions conducive to presence lead a 5 ′ cap structure. Under cap structure one understands the nucleotides 7MeGpppG, which the 5 ′ end form the RNA. The transcription was therefore as above described, only that the reaction mixture 1 mM 7MeGpppG and 250 µM GTP contained. The translation was carried out as described above.

In Fig. 15B sind die Translationsprodukte der mit einer Cap-Struktur versehenen RNAs, die von den Plasmiden pHRV2/5′UTR-2C, pLink-2C und pLink-2BC transkribiert worden waren, nach einer elektrophoretischen Auftrennung gezeigt. Von den RNAs der Plasmide pLink-2C und pLink-2BC wurde hier fast ausschließlich an jenen AUGs initiiert, die in Fig. 13 mit schwarzen Pfeilen gekennzeichnet sind; es ist nahezu ausschließlich die 37 kD bzw. die 47 kD Bande zu erkennen. Die Anwesenheit der Cap-Struktur führte zur Zurückdrängung der Initiation. Bei den Translationsprodukten der mit einer Cap-Struktur versehenen RNA der Konstruktion pHRV2/5′UTR gibt es kaum Unterschiede zu jenen mit der nicht-gecappten RNA. Die schwachen Banden bei 37 kD und 43 kD deuten auf eine Initiation bei den AUG Codons 449 und 611 hin. Die 5′UTR HRV2 kann daher, auch wenn gecappt, die Eigenschaft der 2C RNA, intern zu initiieren nicht zurückdrängen.In Fig. 15B are the translation products of the RNAs provided with a Cap-structure, which had been transcribed from the plasmids pHRV2 / 5'UTR 2C-2C and pLink pLink-2BC, as shown by an electrophoretic separation. The RNAs of the plasmids pLink-2C and pLink-2BC were initiated here almost exclusively at those AUGs which are marked with black arrows in FIG. 13; the 37 kD or the 47 kD band can be recognized almost exclusively. The presence of the cap structure led to the initiation being pushed back. There are hardly any differences between the translation products of the capped structure RNA of the construction pHRV2 / 5′UTR and those with the uncapped RNA. The weak bands at 37 kD and 43 kD indicate initiation at AUG codons 449 and 611. The 5′UTR HRV2 can therefore, even if capped, not suppress the ability of the 2C RNA to initiate internally.

Beispiel 3Example 3

Entwicklung eines in vitro Systemes zur Detektion des Einflusses einer picornaviralen Proteinase auf die Translation cap-versehener RNAs sowie der Nachweis der inhibitorischen Wirkung von Elastatinal auf die HRV2 2A Proteinase.Development of an in vitro system for Detection of the influence of a picornaviral proteinase on the Translation cap-provided RNAs and the Evidence of the inhibitory effect of Elastatinal to the HRV2 2A proteinase.

Es ist seit langem bekannt, daß HRV2 und Poliovirus Infektionen zu einer Inhibierung der Translation von gecappten RNAs während einer viralen Infektion führen.It has long been known that HRV2 and poliovirus Infections to inhibit translation of capped RNAs during a viral infection.

A) Expression der HRV2 2A ProteinaseA) Expression of HRV2 2A proteinase

Zur Herstellung der 2A Proteine in E. coli wurde das Plasmid pET3b (Studier, F. et al. (1990), Meth. Enzymol. 185, 60-89; Novagen, Madison, USA) mit BamHI geschnitten und mit alkalischer Phosphatase behandelt. Doppelsträngige DNA des M13-Phagen M13/2A (Liebig et al. (1991), Proc. Natl. Acad Sci., 88, 5979-5983;) wurde mit MluI und HindIII geschnitten, das 448 bp Fragment (HRV2 Nukleotide 3138 bis 3586) aus einem Agarosegel isoliert und mit der BamHI geschnittenen pET3b Präparation ligiert. Nach Transformation in kompetente E.coli-Zellen wurde ein Plasmid isoliert, genannt pET/2A, dessen Struktur in Fig. 16 abgebildet ist. Dieses Plasmid besitzt den Promoter für die T7 RNA Polymerase, die Translationssignale und die ersten 14 Aminosäuren des Gen 10 Proteins des T7 Phagen gefolgt von den letzten 7 Aminosäuren des Kapsidproteins VP1 von HRV2, allen 142 Aminosäuren der 2A Proteinase von HRV2 und 2 Stoppcodons. Nach Transformation dieses Plasmids in den E. coli Stamm BL21(DE3)LysS (Novagen, Madison, USA) und Zugabe von IPTG (Isopropylthiogalactosid) wird dieser Expressionsblock exprimiert, da dieser Stamm das Gen für die T7 RNA Polymerase auf dem Chromosom unter der Kontrolle des lac Operator/Promoter besitzt. Die 2A Proteinase kann sich von der wachsenden Polypeptidkette abspalten; es entsteht daher ein reifes, aktives 2A Molekül vom Molekulargewicht 15 kD.To produce the 2A proteins in E. coli, the plasmid pET3b (Studier, F. et al. (1990), Meth. Enzymol. 185, 60-89; Novagen, Madison, USA) was cut with BamHI and treated with alkaline phosphatase. Double-stranded DNA of the M13 phage M13 / 2A (Liebig et al. (1991), Proc. Natl. Acad Sci., 88, 5979-5983;) was cut with MluI and HindIII, the 448 bp fragment (HRV2 nucleotides 3138 to 3586 ) isolated from an agarose gel and ligated with the BamHI cut pET3b preparation. After transformation into competent E. coli cells, a plasmid called pET / 2A was isolated, the structure of which is shown in FIG. 16. This plasmid has the promoter for the T7 RNA polymerase, the translation signals and the first 14 amino acids of the gene 10 protein of the T7 phage followed by the last 7 amino acids of the capsid protein VP1 of HRV2, all 142 amino acids of the 2A proteinase of HRV2 and 2 stop codons. After transformation of this plasmid into the E. coli strain BL21 (DE3) LysS (Novagen, Madison, USA) and addition of IPTG (isopropylthiogalactoside) this expression block is expressed because this strain controls the gene for the T7 RNA polymerase on the chromosome of the lac operator / promoter. 2A proteinase can split off from the growing polypeptide chain; a mature, active 2A molecule with a molecular weight of 15 kD is therefore formed.

Hierzu läßt man eine Kultur (50ml) von E. coli BL21(DE3)LysS mit dem Plasmid pET/2A bis zu einer OD590 von 0.6 wachsen; der Expressionsblock wird mit 0.2 mM IPTG induziert und die Kultur noch 2 Stunden bei 37°C inkubiert. Die Bakterien werden dann abzentrifugiert, in 0.7 ml Sonizierpuffer (150 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 5 mM DTT und 1 mM EDTA) aufgenommen und mit Ultraschall wie von Sommergruber et al. (1989, Virology, 169, 68-77) gezeigt, aufge­ schlossen. Die Zelltrümmer werden abzentrifugiert; die Proteine im Überstand werden mit 30% Ammoniumsulfat gefällt und abzentrifugiert. Der 30% Ammoniumsulfat­ niederschlag wird in 250 µl Sonizierpuffer aufgenommen und bei 4°C gelagert.For this, a culture (50 ml) of E. coli BL21 (DE3) LysS with the plasmid pET / 2A is grown to an OD 590 of 0.6; the expression block is induced with 0.2 mM IPTG and the culture is incubated for a further 2 hours at 37 ° C. The bacteria are then centrifuged, taken up in 0.7 ml sonication buffer (150 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 5 mM DTT and 1 mM EDTA) and sonicated as described by Sommergruber et al. (1989, Virology, 169, 68-77). The cell debris is centrifuged off; the proteins in the supernatant are precipitated with 30% ammonium sulfate and centrifuged. The 30% ammonium sulfate precipitate is taken up in 250 µl sonication buffer and stored at 4 ° C.

B= Translation unter Zusatz der HRV2 2A ProteinaseB = translation with the addition of HRV2 2A proteinase

In Fig. 15B ist die Auswirkung der Zugabe einer 2A Präparation auf die Translation einer gecappten RNA des Plasmides pLink-2C gezeigt. 3 µl eines solchen Extraktes wurden vor Zugabe der RNA zu einem Kaninchenreticulocytextrakt zugesetzt und 10 min bei 30°C inkubiert. In Fig. 15B, Spur 7, sind die Translationsprodukte mit einem vorbehandelten Kaninchenreticulocytenlysat zu ersehen. Obwohl eine gecappte RNA eingesetzt wurde, beobachtet man ein Translationsmuster einer ungecappten RNA; die Anwesenheit von 2A verändert offensichtlich die Eigenschaften des Kaninchenreticulocytenlysates.In Fig. 15B, the effect of the addition is a preparation 2A shown on the translation of a capped RNA of the plasmid pLink-2C. 3 μl of such an extract were added to a rabbit reticulocyte extract before adding the RNA and incubated at 30 ° C. for 10 min. In Fig. 15B, lane 7 are seen the translation products with a pre-treated rabbit reticulocyte lysate. Although a capped RNA was used, a translation pattern of an uncapped RNA is observed; the presence of 2A obviously changes the properties of rabbit reticulocyte lysate.

C) Inhibition der HRV2 2A ProteinaseC) Inhibition of HRV2 2A proteinase

Daß die 2A Proteinase für diese Änderung verantwortlich ist, wird vom Ergebnis in Fig. 15B, Spur 8 unterstützt. In diesem Experiment wurde die 2A Präparation zuerst mit 0,5 mM Elastatinal versetzt; es konnte gezeigt werden, daß Elastatinal ein IC50 für 2A von 0,05 mM hat (Sommergruber et al., Manuskript eingereicht und Teil der nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 41 36 433.0) und daher ein sehr guter Inhibitor der 2A Aktivität ist. Die Translation einer gecappten RNA läuft in Kaninchenretikulocyten normal ab; die Inhibition von 2A verhindert die Änderung der Translationseigenschaften. That the 2A proteinase is responsible for this change is supported by the result in FIG. 15B, lane 8. In this experiment, the 2A preparation was first spiked with 0.5 mM elastatinal; it could be shown that Elastatinal has an IC50 for 2A of 0.05 mM (Sommergruber et al., manuscript submitted and part of the unpublished German patent application P 41 36 433.0) and is therefore a very good inhibitor of 2A activity. The translation of a capped RNA is normal in rabbit reticulocytes; the inhibition of 2A prevents the translation properties from changing.

LEGENDEN ZU DEN FIGURENLEGENDS TO THE FIGURES

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des HRV2 Genomes und die Konstruktion GR6. Die geschlossenen Pfeile zeigen die ATG Kodons bei 449 und 611. Der schwarze Block stellt die kodierende Region von HRV2 dar. S zeigt den Promoter der T7 RNA Polymerase. Die folgenden Restriktionstellen sind angegeben: A, AccI; Av, AvaII; B, BamHI; Bn, BanII; H, HincII; H3, HindIII; N, NcoI; P, PstI; RI, Eco RI; RV, EcoRV; Sa, SalI; Sm, SmaI. Fig. 1 shows a schematic representation of the HRV2 genome and the construction GR6. The closed arrows show the ATG codons at 449 and 611. The black block represents the coding region of HRV2. S shows the promoter of the T7 RNA polymerase. The following restriction sites are given: A, AccI; Av, AvaII; B, BamHI; Bn, BanII; H, HincII; H3, Hind III; N, NcoI; P, PstI; RI, Eco RI; RV, EcoRV; Sa, SalI; Sm, SmaI.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des HRV2 Genomes und die Konstruktion GR7. Die Symbole sind mit denen in Fig. 1 identisch. Ein Kreis bei einer Restriktionsstelle zeigt an, daß die Restriktionsstelle während der Herstellung zwangsläufig verlorengegangen ist. Fig. 2 shows a schematic representation of the HRV2 genome and the construction GR7. The symbols are identical to those in Fig. 1. A circle at a restriction site indicates that the restriction site has inevitably been lost during manufacture.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des HRV2 Genomes und die Konstruktion GR8. Die Symbole sind mit denen in Fig. 1 und 2 identisch. Fig. 3 shows a schematic representation of the HRV2 genome and the construction GR8. The symbols are identical to those in FIGS. 1 and 2.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des HRV2 Genomes und die Konstruktion GR9. Die Symbole sind mit denen in Fig. 1 und 2 identisch. Fig. 4 shows a schematic representation of the HRV2 genome and the construction GR9. The symbols are identical to those in FIGS. 1 and 2.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des HRV2 Genomes und die Konstruktion GR10. Die Symbole sind mit denen in Fig. 1 und 2 identisch. Fig. 5 shows a schematic representation of the HRV2 genome and the construction GR10. The symbols are identical to those in FIGS. 1 and 2.

Fig. 6 zeigt die verwendeten Oligonukleotide für die Konstruktion von GR8. Fig. 6 shows the oligonucleotides used for the construction of GR8.

Fig. 7A zeigt eine Zusammenstellung der Plasmide, die Deletionen in der 5′UTR von HRV2 tragen. Es sind: p(193-1400) (GR6); p(248-1400) (GR5); p(412-1400) (GR7); p(448-1400) (GR8); p(525-1400) (GR9); p(610-1400) (GR10); in Klammern angegeben ist der Ausmaß der jeweiligen Deletion. Die Symbole sind mit denen in Fig. 1 und 2 identisch. Fig. 7A shows a compilation of the plasmids which carry deletions in the 5'UTR of HRV2. They are: p (193-1400) (GR6); p (248-1400) (GR5); p (412-1400) (GR7); p (448-1400) (GR8); p (525-1400) (GR9); p (610-1400) (GR10); the extent of the respective deletion is given in brackets. The symbols are identical to those in FIGS. 1 and 2.

Fig. 7B zeigt das Fluorogramm eines 12,5%-igen Polyacrylamidgeles mit Translationsprodukten von RNAs von den in Fig. 5B gezeigten Plasmiden. Die Grenzen der jeweiligen Deletionen sind oberhalb der Spuren angegeben. FIG. 7B shows the fluorogram of a 12.5% polyacrylamide gel with translation products of RNAs from the plasmids shown in FIG. 5B. The limits of the respective deletions are given above the tracks.

In Spur C ist das Ergebnis einer Translation ohne Zugabe von RNA dargestellt. Die rechten Zahlen (Einheit: Kilodalton) weisen auf ausgewählte molekulare Größenmarker. Der offene Pfeil weist auf das 35 kD Translationsprodukt der RNA von p(448-1400; GR8) und der geschlossene Pfeil auf das 30 kD Translations­ produkt der RNA von p(610-1400; GR10).In track C the result of a translation is without RNA addition shown. The right numbers (Unit: kilodalton) indicate selected molecular Size marker. The open arrow points to the 35 kD Translation product of the RNA from p (448-1400; GR8) and the closed arrow on the 30 kD translations product of the RNA of p (610-1400; GR10).

Fig. 8 zeigt den Herstellungsweg des Plasmids pUC18-2C*3A. Fig. 8 shows the production route of the plasmid pUC18-2C * 3A.

Fig. 9 zeigt die für die Einführung eines Stoppcodons hinter dem 2C Gen verwendeten Oligonukleotide. Gezeigt sind auch die Sequenzen von diesem Bereich vor und nach der Mutagenese; das geänderte Codon ist durch Fettdruck hervorgehoben. Fig. 9 shows the oligonucleotides used for the introduction of a stop codon behind the 2C gene. The sequences from this area before and after the mutagenesis are also shown; the modified codon is highlighted in bold.

Fig. 10 zeigt den Herstellungsweg der Plasmide pSVL-2BC und pSVL-2C. Fig. 10 shows the production route of the plasmids pSVL-2BC and pSVL-2C.

Fig. 11 zeigt die für die Herstellung von pSVL-2BC und pSVL-2C verwendeten Oligonukleotide; die AUGs sind durch Fettdruck hervorgehoben. Figure 11 shows the oligonucleotides used to make pSVL-2BC and pSVL-2C; the AUGs are highlighted in bold.

Fig. 12 zeigt die Plasmide pLink-2BC und pLink-2C. Der schwarze Pfeil markiert jeweils das synthetische AUG, das vor den beiden Genen eingeführt wurde. Die offenen Pfeile markieren AUGs bei denen vermutlich eine interne Initiation stattfindet. S zeigt den Promoter der T7 RNA Polymerase. Der geschlossene Kreis zeigt die Position des durch gezielte Mutagenese eingeführten Stopcodons. Abkürzung: Ba, BamHI. Figure 12 shows the plasmids pLink-2BC and pLink-2C. The black arrow marks the synthetic AUG that was introduced before the two genes. The open arrows mark AUGs where an internal initiation is likely to take place. S shows the promoter of T7 RNA polymerase. The closed circle shows the position of the stop codon introduced by targeted mutagenesis. Abbreviation: Ba, BamHI.

Fig. 13 zeigt die Konstruktionen pHRV2/5′UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C und pLink-2BC. Der offenen Rhombus stellt die 5′UTR des Kaninchen β-Globingengens dar. Die übrigen Symbole sind mit denen in Fig. 12 identisch. Fig. 13 shows the constructions pHRV2 / 5'UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C and pLink-2BC. The open rhombus represents the 5′UTR of the rabbit β-globin gene. The other symbols are identical to those in FIG. 12.

Fig. 14 zeigt die Oligonukleotide die für die Herstellung der Konstruktionen von pHRV2/5′UTR-2C und pβ-2C verwendet wurden; das AUG ist durch Fettdruck hervorgehoben. Figure 14 shows the oligonucleotides used to make the constructions of pHRV2 / 5'UTR-2C and pβ-2C; the AUG is highlighted in bold.

Fig. 15A zeigt das Fluorogramm eines 12,5%-igen Proteingeles mit Translationsprodukten von ungecappten RNAs von den vier Plasmiden pHRV2/5′UTR-2C (Spur 1), pβ-2C (Spur 2), pLink-2C (Spur 3) und pLink-2BC (Spur 4). In Spur C ist das Ergebnis einer Translation ohne Zugabe von RNA dargestellt. Die Zahlen links (Einheit: Kilodalton) weisen auf die Translationsprodukte von den RNAs von den Plasmiden pHRV2/5′UTR-2C, pβ-2C, and pLink-2C. Die Zahlen rechts (Einheit: Kilodalton) weisen auf die zusätzlichen Translationsprodukte von der RNA des Plasmids pLink-2BC. In Spur C ist das Ergebnis einer Translation ohne Zugabe von RNA dargestellt. FIG. 15A shows the fluorogram of a 12.5% Proteingeles with translation products from ungecappten RNAs from the four plasmids pHRV2 / 2C 5 'UTR (lane 1), pβ-2C (lane 2), pLink-2C (lane 3) and pLink-2BC (lane 4). Track C shows the result of a translation without the addition of RNA. The numbers on the left (unit: kilodalton) indicate the translation products from the RNAs from the plasmids pHRV2 / 5′UTR-2C, pβ-2C, and pLink-2C. The numbers on the right (unit: kilodalton) indicate the additional translation products from the RNA of the plasmid pLink-2BC. Track C shows the result of a translation without the addition of RNA.

Fig. 15B zeigt das Fluorogramm eines 12,5%-igen Proteingeles mit Translationsprodukten von RNAs von den folgenden Plasmiden:
Spur 1: RNA von Plasmid pHRV2/5′UTR-2C, ohne Cap-Struktur.
Spur 2: RNA vom Plasmid pHRV2/5′UTR-2C, mit Cap-Struktur.
Spur 3: RNA vom Plasmid pLink-2BC, ohne Cap-Struktur.
Spur 4: RNA von Plasmid pLink-2BC, mit Cap-Struktur.
Spur 5: RNA von Plasmid pLink-2C, mit Cap-Struktur.
Spur 6: RNA von Plasmid pLink-2C, ohne Cap-Struktur.
Spur 7: RNA von Plasmid pLink-2C, mit Cap-Struktur.
Spur 8: RNA vom Plasmid pLink-2C, mit Cap-Struktur.
FIG. 15B shows the fluorogram of an 12.5% with Proteingeles translation products of RNAs from the following plasmids:
Lane 1: RNA from plasmid pHRV2 / 5′UTR-2C, without cap structure.
Lane 2: RNA from plasmid pHRV2 / 5′UTR-2C, with cap structure.
Lane 3: RNA from plasmid pLink-2BC, without cap structure.
Lane 4: RNA from plasmid pLink-2BC, with cap structure.
Lane 5: RNA from plasmid pLink-2C, with cap structure.
Lane 6: RNA from plasmid pLink-2C, without cap structure.
Lane 7: RNA from plasmid pLink-2C, with cap structure.
Lane 8: RNA from plasmid pLink-2C, with cap structure.

In Spur 7 wurde der Kaninchenreticulocytenextrakt mit einer 2A Proteinase Präparation vorbehandelt, wie im Beispiel 3 beschrieben wird. In Spur 8 wurde der Kaninchenreticulocytenextrakt wie in Spur 7 vorbe­ handelt; in diesem Fall wurde eine 2A Präparation verwendet, die mit 0.5 mM Elastatinal versetzt worden war.In lane 7 the rabbit reticulocyte extract was included a 2A proteinase preparation pretreated as in Example 3 is described. In lane 8 the Rabbit reticulocyte extract as in lane 7 above acts; in this case it was a 2A preparation used with 0.5 mM Elastatinal was.

Die Zahlen (Einheit: Kilodalton) weisen auf die jeweiligen Translationsprodukte von der verschiedenen RNAs. The numbers (unit: kilodalton) indicate the respective translation products from the different RNAs.  

Fig. 16 zeigt die Konstruktion pET/2A. Der mit waagrechten Strichen gefüllte Block stellt die 14 Aminosäuren des T7 Gen10 Proteins dar, der offene Block die letzten 7 Aminosäuren des HRV2 VP1 Gens und der gerade, schwarze Block die 142 Aminosäuren des HRV2 2A Gens. Die Bindungsstelle für das PC20 Antiserum ist durch das mit einem Kreis gefüllte Viereck dargestellt. S zeigt den Promotor der T7 RNA Polymerase. Die folgenden Restriktionsstellen sind angegeben: B, BamHI; H, HindIII; M, MluI. Ein Kreis bei einer Restriktionsstelle zeigt an, daß die Restriktionsstelle während der Herstellung verlorengegangen ist. Fig. 16 shows the construction of pET / 2A. The block filled with horizontal lines represents the 14 amino acids of the T7 Gen10 protein, the open block the last 7 amino acids of the HRV2 VP1 gene and the straight, black block the 142 amino acids of the HRV2 2A gene. The binding site for the PC20 antiserum is represented by the square filled with a circle. S shows the T7 RNA polymerase promoter. The following restriction sites are given: B, BamHI; H, Hind III; M, MluI. A circle at a restriction site indicates that the restriction site was lost during manufacture.

Claims (11)

1. Verfahren zur Analyse des durch Picornaviren verursachten "host cell shut offs", dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) das mit einem Translationsstart- und einem Translationsstop-Codon versehene rhinovirale 2C Gen in vitro transkribiert wird und die mit einer Cap-Struktur versehene RNA
  • b) zu einer Translationsmischung gegeben wird, die mit einer picornaviralen 2A Proteinase vorinkubiert ist, in vitro translatiert wird und
  • c) die translatierten Proteine in Vergleichs­ versuchen mit Translationsprodukten der RNA mit und ohne Cap-Struktur verglichen werden.
1. A method for analyzing the "host cell shut offs" caused by picornaviruses, characterized in that
  • a) the rhinoviral 2C gene provided with a translation start and a translation stop codon is transcribed in vitro and the RNA provided with a cap structure
  • b) is added to a translation mixture which is preincubated with a picornaviral 2A proteinase, is translated in vitro and
  • c) the translated proteins are compared in comparison with translation products of the RNA with and without a cap structure.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur in vitro Transkription das HRV2 2C-Gen verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that for in vitro transcription the HRV2 2C gene is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur in vitro Transkription die Plasmide pHRV2/5′UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C und pLink-2BC verwendet werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the plasmids for in vitro transcription pHRV2 / 5′UTR-2C, pβ-2C, pLink-2C and pLink-2BC be used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorinkubation der Translationsmischung die rhinovirale 2A Proteinase, insbesondere die HRV2 2A Proteinase, verwendet wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that for the pre-incubation of the translation mixture rhinoviral 2A proteinase, especially HRV2 2A Proteinase is used.   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Translationsmischung Reticulozytenlysat oder fraktionierte Anteile eines Reticulozytenlysates enthält.5. The method according to claim 1, characterized in that the translation mixture reticulocyte lysate or fractional portions of a Contains reticulocyte lysates. 6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Analyse des durch Rhinoviren verursachten "host cell shut-offs", dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) das in pLink-2C klonierte HRV2 2C-Gen in vitro transkribiert wird und die mit einer Cap-Struktur versehene RNA
  • b) zu einer Translationsmischung, die mit einer HRV2 2A Proteinase vorinkubiert ist, gegeben und in vitro translatiert wird und
  • c) die translatierten Proteine in Vergleichs­ versuchen mit Translationsprodukten der RNA mit und ohne Cap-Struktur mittels Gelelektrophorese und radioaktiver Detektion der Proteine verglichen werden.
6. The method according to claim 1 for analyzing the "host cell shut-offs" caused by rhinoviruses, characterized in that
  • a) the HRV2 2C gene cloned in pLink-2C is transcribed in vitro and the RNA provided with a cap structure
  • b) added to a translation mixture which is preincubated with an HRV2 2A proteinase and translated in vitro and
  • c) the translated proteins are compared in comparison with translation products of the RNA with and without cap structure by means of gel electrophoresis and radioactive detection of the proteins.
7. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Nachweis des zellulären Teils der den "host cell shut-off" verursachenden Proteinen.7. Use of the method according to claim 1 for Detection of the cellular part of the "host cell proteins that cause shut-off. 8. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Isolierung von Inhibitoren des "host cell shut­ offs".8. Use of the method according to claim 1 for Isolation of inhibitors of the "host cell shut offs ". 9. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Isolierung von Inhibitoren gegen die am "host cell shut-off" beteiligten zellulären und viralen Proteine. 9. Use of the method according to claim 1 for Isolation of inhibitors against the host cell shut-off "involved cellular and viral Proteins.   10. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Isolierung von Inhibitoren gegen die rhinovirale 2A Proteinase.10. Use of the method according to claim 1 for Isolation of inhibitors against the rhinoviral 2A Proteinase. 11. Plasmide pHRV2/5′UTR-2C, pLink-2C, pLink-2BC, pSVL-2BC, pSVC-2C und pβ-2C.11. Plasmids pHRV2 / 5′UTR-2C, pLink-2C, pLink-2BC, pSVL-2BC, pSVC-2C and pβ-2C.
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