Das Marburgvirus (MARV) bildet zusammen mit Ebolavirus (EBOV) und Lloviuvirus (LLOV) die Familie der Filoviridae und besitzt ein einzelsträngiges RNA-Genom negativer Orientierung. Filoviren werden als BSL-4-Pathogene klassifiziert, da sie schwere hämorrhagische Fieber bei Menschen und Affen verursachen. Das Nukleoprotein NP bildet zusammen mit den viralen Proteinen VP30, VP35, VP24 und der Polymerase L das Nukleokapsid, das die virale RNA umschließt. Frühere Studien haben gezeigt, dass NP an C-terminalen Serin- und Threoninresten phosphoryliert ist. Während in infizierten Zellen sowohl die phosphorylierte als auch die unphosphorylierte Form von NP nachgewiesen werden können, wird in neu gebildete Viruspartikel ausschließlich die phosphorylierte Form eingebaut, was auf eine Funktion der Phosphorylierung in der Bildung neuer Viruspartikel hinweist. Für NP wurden sieben Phosphorylierungsregionen beschrieben, wovon bisher eine (Phosphorylierungsregion II) näher funktionell charakterisiert wurde. In der vorliegenden Arbeit wurden die Phosphorylierungsregionen VI und VII genauer untersucht und die Funktion der Phosphorylierung der Serinreste in diesen Regionen charakterisiert. Mit Hilfe phosphomimetischer Mutanten konnte nachgewiesen werden, dass die Phos-phorylierung eines einzelnen Serinrests (S602) in Phosphorylierungsregion VI für die Konformationsänderung von NP ausreicht. Eine Phosphorylierung von NP an Position S602 bewirkt im Vergleich zur unphosphorylierten Form einen verbesserten Transport von den viralen inclusion bodies als den Orten viraler Replikation und Transkription zur Plasmamembran, womit bevorzugt phosphoryliertes NP zum Zusammenbau und zur Freisetzung neuer Viren zur Verfügung steht. Die Phosphorylierung vom einzigen Serinrest (S619) in Phosphorylierungsregion VII wurde ebenso mit phosphomimetischen Mutanten untersucht: Ist NP an Position S619 nicht phosphoryliert, so werden Replikation und/oder Transkription unterstützt, damit zur Freisetzung neuer Viren ausreichend virale Proteine und virale RNA zur Verfügung stehen. Für eine effiziente Interaktion mit dem weiteren Nukleokapsidprotein VP24 und damit die Bildung funktioneller Nukleokapside ist allerdings die Phosphorylierung von S619 essentiell. Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit generierten Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit der Phosphorylierung des Nukleoproteins für den viralen Replikationszyklus: Die dynamische Phosphorylierung verschiedener Aminosäuren führt zu einem breiten Spektrum verschiedener Funktionen von NP, die zu verschiedenen Zeitpunkten im Replikationszyklus von Bedeutung sind.

Marburgvirus (MARV), Ebolavirus (EBOV) and Lloviuvirus (LLOV) form the family Filoviridae and possess a single-stranded RNA genome of negative polarity. Causing severe hemorrhagic fevers in humans and nonhuman primates, filoviruses are classified as BSL-4 pathogens. The nucleoprotein NP, together with the viral proteins VP30, VP35, VP24 and the polymerase L, form the nucleocapsid that encapsidates the viral RNA. Previous studies have shown that NP is phosphorylated at C-terminal serine and threonine residues. While in infected cells both phosphorylated and unphosphorylated NP can be detected, only the phosphorylated form is incorporated into released viral particles, suggesting a role of the phosphorylation in virogenesis. Seven phosphorylation regions have been identified in NP, one of those (phosphorylation region II) has already been studied more in detail. Phosphorylation regions VI and VII were studied in the present thesis, the function of the serine residues‘ phosphorylation in these regions was characterized. Using phosphomimetic mutants it could be shown that the phosphorylation of a single residue (S602) in phosphorylation region VI is sufficient for the conformational change of NP. NP that is phosphorylated at S602 is preferentially transported from the viral inclusion bodies that represent areas of viral replication and transcription to the plasma membrane when compared to the unphosphorylated form. Therefore, predominantly phosphorylated NP is available for the budding of new virions. The phosphorylation of the single serine (S619) in phosphorylation region VII was also studied by using phosphomimetic mutants: Replication and/or transcription are enhanced when S619 is unphosphorylated so that enough viral proteins and viral RNA are synthesized for the budding of new viral particles. Phosphorylation of S619 however is required for an efficient interaction with the nucleocapsid protein VP24 and therefore the formation of functionally active nucleocapsids. Taken together, the results presented in this thesis underline the importance of the phosphorylation of NP for the viral life cycle: The dynamic phosphorylation of NP conveys a broad spectrum of functions that are important in different stages of the viral life cycle.