Parapoxvirus ovis (PPVO) is known for its immunostimulatory capacities and has been successfully used to generate vector vaccines effective especially in non-permissive host species. Murine conventional and plasmacytoid dendritic cells (cDC and pDC) are able to recognize PPVO. The PPVO-sensing receptor on pDC is hitherto unknown. In this study we aimed to define the pattern recognition receptor responsible for the activation of murine pDC by inactivated and replication-competent PPVO. We show that PPVO-induced expression of type I and type III interferons, pro-inflammatory cytokines, and costimulatory CD86 by bone marrow-derived pDC but not cDC is blocked by chloroquine, an inhibitor of endosomal maturation. The activation of pDC is independent of viral replication and depends mainly on TLR9. Moreover, the use of phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor wortmannin or C-Jun-N-terminal kinase inhibitor SP600125 results in significant reduction of PPVO-induced pDC activation. Taken together, our data identify endosomal TLR9 as PPVO-sensing receptor in pDC.

Parapoxvirus ovis (PPVO) is known for its immunostimulatory capacities and has been successfully used to generate vector vaccines effective especially in non-permissive host species. Murine conventional and plasmacytoid dendritic cells (cDC and pDC) are able to recognize PPVO. The PPVO-sensing receptor on pDC is hitherto unknown. In this study we aimed to define the pattern recognition receptor responsible for the activation of murine pDC by inactivated and replication-competent PPVO. We show that PPVO-induced expression of type I and type III interferons, pro-inflammatory cytokines, and costimulatory CD86 by bone marrow-derived pDC but not cDC is blocked by chloroquine, an inhibitor of endosomal maturation. The activation of pDC is independent of viral replication and depends mainly on TLR9. Moreover, the use of phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor wortmannin or C-Jun-N-terminal kinase inhibitor SP600125 results in significant reduction of PPVO-induced pDC activation. Taken together, our data identify endosomal TLR9 as PPVO-sensing receptor in pDC.

Fusionspeptid-, Redox-, Viruscore- und sonstige Proteine. Alle analysierten Single ORF (SO)-VVOV Rekombinanten vermittelten einen signifikanten Schutz vor einer tödlichen Belastung mit Aujeszky-Virus. Zwei der Rekombinanten (SO 93-, SO 94-VVOV) enthalten ORFs, die für ATI/Fusionspeptid-Proteine kodieren. In SO 19- und SO 70-VVOV sind dagegen für Redoxproteine kodierende ORFs integriert. Weiterführende Untersuchungen zeigten, dass SO 94- und SO 19-VVOV in zwei weiteren Modellsystemen immunstimulatorisch aktiv sind. Im Baculo-Virussystem exprimierte Proteine waren nur in Kombination mit Vaccinia Lister-Virus (VV) wirksam. Dabei zeigten jeweils Virus-Protein-Gemische mit dem geringsten Proteinanteil den stärksten immunstimulatorischen Effekt. Proben in denen VV durch bovines Herpes-Virus-1 ersetzt wurde, sind dagegen nicht wirksam. Dies lässt auf eine Beteiligung VV-spezifischer Faktoren schließen. Übereinstimmend mit diesen Ergebnissen führte eine Frameshift-Mutation in ORF 94r von SO 94mut-VVOV nur zur Abschwächung und nicht zum vollständigen Verlust der immunstimulatorischen Wirkung. Beide in Schizosaccharomyces pombe exprimierten Proteine, sp-ORF19 und sp-ORF94r, induzierten keinen signifikanten Schutz im Aujeszky Maus Modell. Mit der Identifikation einzelner immunstimulatorisch aktiver PPVO-Komponenten ist es erstmals gelungen, den paramunisierenden Effekt von Parapox-Viren einzelnen viralen Genen zu zuordnen. Insbesondere stellen SO 94- und SO 19-VVOV viel versprechende Kandidaten für die prophylaktische bzw. therapeutische Anwendung in verschiedenen Indikationen als auch für weitere Untersuchungen des Wirkmechanismus dar.

Fusionspeptid-, Redox-, Viruscore- und sonstige Proteine. Alle analysierten Single ORF (SO)-VVOV Rekombinanten vermittelten einen signifikanten Schutz vor einer tödlichen Belastung mit Aujeszky-Virus. Zwei der Rekombinanten (SO 93-, SO 94-VVOV) enthalten ORFs, die für ATI/Fusionspeptid-Proteine kodieren. In SO 19- und SO 70-VVOV sind dagegen für Redoxproteine kodierende ORFs integriert. Weiterführende Untersuchungen zeigten, dass SO 94- und SO 19-VVOV in zwei weiteren Modellsystemen immunstimulatorisch aktiv sind. Im Baculo-Virussystem exprimierte Proteine waren nur in Kombination mit Vaccinia Lister-Virus (VV) wirksam. Dabei zeigten jeweils Virus-Protein-Gemische mit dem geringsten Proteinanteil den stärksten immunstimulatorischen Effekt. Proben in denen VV durch bovines Herpes-Virus-1 ersetzt wurde, sind dagegen nicht wirksam. Dies lässt auf eine Beteiligung VV-spezifischer Faktoren schließen. Übereinstimmend mit diesen Ergebnissen führte eine Frameshift-Mutation in ORF 94r von SO 94mut-VVOV nur zur Abschwächung und nicht zum vollständigen Verlust der immunstimulatorischen Wirkung. Beide in Schizosaccharomyces pombe exprimierten Proteine, sp-ORF19 und sp-ORF94r, induzierten keinen signifikanten Schutz im Aujeszky Maus Modell. Mit der Identifikation einzelner immunstimulatorisch aktiver PPVO-Komponenten ist es erstmals gelungen, den paramunisierenden Effekt von Parapox-Viren einzelnen viralen Genen zu zuordnen. Insbesondere stellen SO 94- und SO 19-VVOV viel versprechende Kandidaten für die prophylaktische bzw. therapeutische Anwendung in verschiedenen Indikationen als auch für weitere Untersuchungen des Wirkmechanismus dar.