Die Bildung infektiöser Viruspartikel des humanen Zytomegalievirus (HCMV) ist ein mehr-stufiger Prozess. Sie beginnt mit der Verpackung der DNA in die Kapside im Kern, gefolgt von weiterer Reifung während des Transports durch das Zytoplasma und der abschließenden Freisetzung aus der Zelle. Im Zuge dieser Arbeit wurden zwei Proteine, die Einfluss auf die ebengenannten Prozesse haben, analysiert. Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit der funktionellen Charakterisierung des HCMV Pro-teins pUL77. Es ist bekannt, dass das homologe Protein pUL25 in alpha-Herpesvirinae essentiell für die DNA-Verpackung ist. Zunächst konnte das Protein als Kapsid-assoziiertes strukturelles Protein identifiziert werden. Es wurden Interaktionen von pUL77 mit DNA-Verpackungs- und Kapsidproteinen gezeigt. Weiterhin wurde die DNA-Bindungsfähigkeit von pUL77 in verschiedenen „in vitro“-Experimenten untersucht. Zusammengefasst weisen unsere Ergebnisse auf eine Funktion von HCMV pUL77 bei der DNA-Verpackung hin. Im zweiten Teil der Arbeit wurde das HCMV Protein pUL71 charakterisiert, das in allen Herpesviren konserviert vorkommt, dessen Funktion jedoch nicht charakterisiert ist. Zunächst wurde das Protein als strukturelles Tegumentprotein mit “earlylate“ Expressionskinetik klassifiziert. Weiterhin wurden die subzelluläre Lokalisation sowie virale und zelluläre Interaktionspartner untersucht. Die Ergebnisse weisen auf eine Funktion von HCMV pUL71 bei der Reifung und beim Transport der Virionen im Zytoplasma hin. „In silico“-Vorhersagen zeigten ein „Leuzin Zipper“-Motiv in pUL71, das als mögliche Oligomerisationsdomäne dienen könnte. Mutationen wurden in dieses Motiv eingebracht und die resultierenden Proteine auf ihre Oligomerisationsfähigkeit mit „in vitro“-Methoden und in rekombinanten Viren untersucht. Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass das „Leuzin Zipper“-Motiv wichtig für die Funktion von pUL71 ist und diese mit einer unbeeinträchtigten Oligomerisation des Proteins zusammen hängt. / The morphogenesis of Human cytomegalovirus (HCMV) virions starts with the capsid assem-bly and DNA insertion in the nucleus followed by maturation during transport through the cytoplasm prior to release of virus progeny. In this study we are functionally characterising two proteins that are involved in those steps. The function of essential HCMV protein pUL77 is characterised in the first part of the study. HCMV pUL77 was shown to be a structural protein associated with capsids. Furthermore, our experiments demonstrated that HCMV pUL77 interacts with DNA packaging motor compo-nents and capsid proteins. The ability of HCMV pUL77 to bind double-stranded DNA was studied in “in vitro” assays designed for this study. The homologue α-Herpesvirinae protein pUL25 is described to be involved in processes connected with DNA packaging. Data ob-tained in this study demonstrates that HCMV pUL77 might serve a similar function. In the second part of the study HCMV pUL71, conserved throughout the Herpesvirus family but to date unclassified, was functionally characterised. HCMV pUL71 was defined a struc-tural tegument protein with early-late expression kinetics. We studied the sub-cellular local-isation and interactions of pUL71 with a subset of cellular and viral proteins. Thereby we could show that HCMV pUL71 function might be connected with processes of viral egress. By in silico analyses we identified a leucine zipper motif in pUL71 that might serve as a puta-tive oligomerisation domain. In order to investigate the function of the leucine zipper motif, we performed in vitro assays and investigated the alterations of the motif in the viral context. Taken together we can conclude that (i) an intact leucine zipper motif is crucial for the func-tion of pUL71 and (ii) this function is dependent upon undisturbed oligomerisation of the pro-tein.

Das Immediate-Early Protein 2 (IE2) des humanen Zytomegalievirus ist ein essentieller Regulationsfaktor des lytischen Infektionszyklus. Es aktiviert verschiedene early Promotoren, autoreprimiert seine eigene Expression und besitzt darüber hinaus auch zellzyklusregulatorische Aktivitäten. Um einzelne Funktionen des IE2 Proteins gezielt analysieren zu können, ist eine genaue Kenntnis seiner regulatorischen Domänen unabdingbar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher eine Struktur-Funktionsanalyse des IE2 Proteins durchgeführt mit dem Ziel, seine funktionellen Domänen genauer zu charakterisieren. Hierfür wurden verschiedene IE2-Mutanten hergestellt und ihre Aktivität im Hinblick auf Transaktivierung, Autorepression und DNA-Bindung sowie Zellzylusarrestinduktion bestimmt. Die Untersuchungen ergaben, dass innerhalb einer Core-Region im C-Terminus des Proteins (AS 450-544) die regulatorischen Domänen der untersuchten Funktionen überlappen und hier schon kleinere Mutationen zu einem Funktionsverlust führen. Im Gegensatz dazu ist der Bereich N-terminal des Core deutlich weniger sensitiv gegenüber Mutationen. Hier konnten Sequenzen identifiziert werden, die spezifisch für einzelne Funktionen wie die Transaktivierung oder die Zellzyklusarrestinduktion erforderlich sind. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass eine im bisherigen Verständnis essentielle putative Zinkfingerdomäne außerhalb des Core liegt und für die Funktionalität des Proteins, vor allem für seine DNA-Bindung, nicht benötigt wird. Somit ist der Bereich, in dem die regulatorischen Domänen der untersuchten Funktionen überlappen, deutlich kleiner, als bisher angenommen. Vor diesem Hintergrund lässt sich eine Strategie für die Erstellung von diskriminierenden Virusmutanten ableiten, bei der Einzelfunktionen von IE2 im Viruskontext eliminiert und somit im Sinne ihrer physiologischen Relevanz analysierbar werden. / The Immediate Early Protein 2 (IE2) of human cytomegalovirus is an essential regulatory factor of the viral replicative cycle. It fulfills several functions including transactivation, negative autoregulation and cell cycle regulation. In order to analyse the physiological significance of each of the IE2 functions a precise knowledge of the regulatory protein domains is needed. Therefore, a structure-function analysis of the IE2 protein was performed in this work. Different sets of IE2 mutants were tested in parallel with regard to transactivation, DNA-binding, autoregulation and cell cycle regulation. We found the IE2 protein to contain an unexpectedly clear-cut core domain (amino acids (aa) 450-544) that is defined by its absolute sensitivity to any kind of mutation. In contrast, the region adjacent to the core (aa 290-449) generally displays greater tolerance towards mutations. Although specific sequences correlate with distinct IE2 activities none of the mutations analysed completely abolished any particular function. The core is separated from the adjacent region by the putative zinc finger (428-452) which was found to be entirely dispensable for any function tested. Our work supports the view that the 100 amino acids of the core domain hold the key to most functions of IE2. A systematic, high-density mutational analysis of this region may identify informative mutants which discriminate between various IE2 functions. Such mutants could then be tested in a viral background.