Regulation of HPV16 splice sites located in the E6/E7 oncogene coding region
(2019) MOBN03 20182Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- Human papillomaviruses (HPVs) are small DNA viruses that have evolved over millions of years and are well-adapted to humans. Persistent infections with HPVs, can result in cancer development. There are over 200 different HPV types that can be divided into high- and low risk types based on their ability to cause cancer. HPV16 is the most common high- risk type that accounts for more than 50 % of all cervical cancer cases. Although there is a prophylactic vaccine to HPV16, there are no antiviral drugs to treat HPV16 infections. A better understanding of HPV16 is warranted to identify novel targets for treatment. Here we have focused on the regulation of HPV16 oncogene expression. HPV16 produces E6 and E7 oncoproteins from two mutually... (More)
- Human papillomaviruses (HPVs) are small DNA viruses that have evolved over millions of years and are well-adapted to humans. Persistent infections with HPVs, can result in cancer development. There are over 200 different HPV types that can be divided into high- and low risk types based on their ability to cause cancer. HPV16 is the most common high- risk type that accounts for more than 50 % of all cervical cancer cases. Although there is a prophylactic vaccine to HPV16, there are no antiviral drugs to treat HPV16 infections. A better understanding of HPV16 is warranted to identify novel targets for treatment. Here we have focused on the regulation of HPV16 oncogene expression. HPV16 produces E6 and E7 oncoproteins from two mutually exclusive mRNAs. There are four known splice sites in the E6/E7 ORF: 5’ splice site SD226, 3’ splice site SA409, SA526 and SA742. Unspliced mRNA produces E6 and spliced mRNAs produce E7. SA409 is by far the most commonly used splice site but SA742 is believed to play a key role in the generation of mRNAs encoding the essential HPV16 E1, E2 and E4 proteins at an early stage of the infection. In this project, we show that the HPV16 E6/E7 coding region contain a number of GGG-motifs. We show that they are required for correct splicing of the HPV16 early genes, in particular HPV16 3’ splice site SA742, and we show that hnRNP H enhances splicing to SA742 by interaction with triple- G motifs and with HPV16 5’ splice site SD880. A model for the regulation of SA742 is presented. Moreover, we attempted to develop a reporter assay for HPV16 E6/E7 mRNA splicing to identify substances that interfere with splicing and to study the regulation of E6/E7 mRNA splicing. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Kan cellers proteiner bota HPV- sjukdomar?
Livmoderhalscancer är en av de vanligaste cancersjukdomarna som drabbar kvinnor världen över. Varje år, diagnostiseras ungefär 500 000 kvinnor och 270 000 dör i sjukdomen, varav de flesta dödsfallen sker i utvecklingsländer. Livmoderhalscancer orsakas av det vanligt förekommande viruset humant papillomvirus (HPV) och för att hitta bättre behandling mot sjukdomar orsakade av HPV, krävs mer forskning i hur viruset verkar i våra kroppar.
Det finns över 200 olika typer av viruset men ungefär 20 stycken är av större intresse då de är cancerframkallande och sexuellt överförbara. I Sverige finns regelbundna cellprovskontroller som varje kvinna över 23 år kan gå på där eventuella cellförändringar... (More) - Kan cellers proteiner bota HPV- sjukdomar?
Livmoderhalscancer är en av de vanligaste cancersjukdomarna som drabbar kvinnor världen över. Varje år, diagnostiseras ungefär 500 000 kvinnor och 270 000 dör i sjukdomen, varav de flesta dödsfallen sker i utvecklingsländer. Livmoderhalscancer orsakas av det vanligt förekommande viruset humant papillomvirus (HPV) och för att hitta bättre behandling mot sjukdomar orsakade av HPV, krävs mer forskning i hur viruset verkar i våra kroppar.
Det finns över 200 olika typer av viruset men ungefär 20 stycken är av större intresse då de är cancerframkallande och sexuellt överförbara. I Sverige finns regelbundna cellprovskontroller som varje kvinna över 23 år kan gå på där eventuella cellförändringar orsakade av HPV kan upptäckas tidigt och behandlas. De flesta HPV-infektioner läker ut av sig själva inom 1–2 år och visar oftast inga symptom men i sällsynta fall kan infektionen bestå och utveckla cancer. Den absolut vanligaste HPV-typen är HPV16 som beräknas stå för över 50 % av alla livmoderhalscancerfall. I en HPV-infekterad cell, kapar viruset hela cellens maskineri för att skapa flera celler med virusets egna DNA och hindrar infekterade celler att dö, vilket de i normala fall skulle gjort. Det är HPV16 proteinerna E6 och E7 som driver delningen av den infekterade cellen och hindrar att de dör. E6 och E7 är virusets onkogener och spelar stor roll i utvecklingen av cancer.
E6 och E7 bildas från ett så kallat mRNA, som kan ses som en mall för hur proteinerna ska se ut. I en process som kallas alternativ splitsning, klipps delar av mRNAt ut och resterande klistras ihop. På så sätt kan flera olika mRNA bildas och därmed olika proteiner. Dock är processen inte så simpel, utan den involverar ett flertal faktorer och andra proteiner som kontrollerar hur det ska gå till och vad som ska produceras. Det är sedan tidigare känt att om mRNAt inte splitsas bildas E6, medan om det splitsas bildas E7. Båda proteinerna behövs för att viruset ska överleva och orsaka sjukdom. För att undersöka hur splitsning regleras kan man använda sig av plasmider. Plasmider är små cirkulära DNA molekyler som man kan ersätta DNAt. I detta fall använder vi DNA för E6 och E7 som vi dessutom introducerar olika mutationer i. Dessa plasmider förs in i humana celler som odlats i labbet för att sedan titta på hur mRNAt är splitsas. I detta projektet har vi lyckats bekräfta att ett protein som heter hnRNP H kontrollerar splitsningen så att den sker på ett visst sätt via särskilda flera sekvenser i DNA som proteinet binder till. Just detta splitsningsmönstret är viktigt eftersom det underlättar för viruset att producera E1, E2 och E4 proteinerna som i det tidiga infektionsstadiet spelar en mycket stor roll. Vi har även närmare kartlagt vilka av dessa sekvenser som är viktigast. Utöver har vi sammanfogat E6 med ett protein som lyser grönt för att kunna använda det som en markör för förändring. Till exempel kommer cellerna lysa grönt om E6 produceras, medan om E7 produceras kommer inga celler att lysa grönt. På så sätt kan man använda detta som en screening för att hitta olika substanser som förändrar splitsningen och se det visuellt och dessa substanser kan potentiellt användas i behandlingen för att bota sjukdomar orsakade av HPV.
Masterexamensprojekt i Molekylärbiologi, 60 hp, 2019
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Stefan Schwartz
Institutionen för laboratoriemedicin, avdelningen för medicinsk mikrobiologi, Lunds universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8989991
@misc{8989991,
abstract = {{Human papillomaviruses (HPVs) are small DNA viruses that have evolved over millions of years and are well-adapted to humans. Persistent infections with HPVs, can result in cancer development. There are over 200 different HPV types that can be divided into high- and low risk types based on their ability to cause cancer. HPV16 is the most common high- risk type that accounts for more than 50 % of all cervical cancer cases. Although there is a prophylactic vaccine to HPV16, there are no antiviral drugs to treat HPV16 infections. A better understanding of HPV16 is warranted to identify novel targets for treatment. Here we have focused on the regulation of HPV16 oncogene expression. HPV16 produces E6 and E7 oncoproteins from two mutually exclusive mRNAs. There are four known splice sites in the E6/E7 ORF: 5’ splice site SD226, 3’ splice site SA409, SA526 and SA742. Unspliced mRNA produces E6 and spliced mRNAs produce E7. SA409 is by far the most commonly used splice site but SA742 is believed to play a key role in the generation of mRNAs encoding the essential HPV16 E1, E2 and E4 proteins at an early stage of the infection. In this project, we show that the HPV16 E6/E7 coding region contain a number of GGG-motifs. We show that they are required for correct splicing of the HPV16 early genes, in particular HPV16 3’ splice site SA742, and we show that hnRNP H enhances splicing to SA742 by interaction with triple- G motifs and with HPV16 5’ splice site SD880. A model for the regulation of SA742 is presented. Moreover, we attempted to develop a reporter assay for HPV16 E6/E7 mRNA splicing to identify substances that interfere with splicing and to study the regulation of E6/E7 mRNA splicing.}},
author = {{Do, Mandy}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Regulation of HPV16 splice sites located in the E6/E7 oncogene coding region}},
year = {{2019}},
}