Frühsommer-Meningoenzephalitis Virus (FSME-Virus) ist ein humanpathogenes Virus aus der Familie Flaviviridae. Flaviviren sind einzelstrang- RNA-Viren, die von einer Hüllmembran umgeben sind. Das Glycoprotein E an der Virusoberfläche ist essentiell für das Eindringen des Virus in die Wirtszelle. Nachdem das Virus über Endocytose von der Zelle aufgenommen wurde, bewirkt die Ansäuerung des Endosominneren die Fusion der viralen mit der endosomalen Membran. Dieser Fusion liegt eine Konformationsänderung des E Proteins zu Grunde, welches im nativen Zustand ein Dimer darstellt und sich bei saurem pH irreversibel in ein Trimer umlagert. Obwohl die atomaren Strukturen des C-terminal-verkürzten E Proteins bekannt sind, ist der Fusionsmechanismus im Detail noch nicht aufgeklärt. Biochemische Daten haben gezeigt, dass die „Stamm-Anker-Region“, welche in den gelösten Kristallstrukturen fehlt, vermutlich eine wichtige Rolle im Fusionsprozess spielt. Um die Funktion der „Stamm-Region“, welche das sE mit dem Transmembrananker verbindet genauer zu untersuchen wurden im Rahmen dieser Diplomarbeit hoch aufgereinigte FSME-Virus E Proteine, welche die „Stamm-Region“ beinhalten, rekombinant hergestellt. Die produzierten Proteine sollen später in ihrer trimeren, postfusionären Form kristallisiert werden, um die Rolle des „Stammes“ während des Fusionsprozess aufklären zu können. Für diese Zwecke wurde das Protein TBEsE H1/H2_dstrep, das den gesamten Stamm und TBEsE H1_dstrep, das nur Teile des Stammes beinhaltet, in stabil transfektierten Drosophila Zellen exprimiert. TBEsE H1_dstrep wurde in seiner dimeren Form exprimiert und wies eine Reinheit von 70-95% nach der Aufreinigung auf. Das aufgereinigte rekombinante Protein wurde mit saurem pH behandelt, was zur Umlagerung in den trimeren Zustand führte. Dieses Ergebnis ermöglicht eine weitere Verwendung des Proteins für Kristallisierungsstudien.

Tick-borne encephalitis virus (TBEV) is an enveloped virus and an important human pathogen, which belongs to the family Flaviviridae. Flaviviruses, like other enveloped viruses, enter cells via a membrane fusion reaction driven by conformational transitions in the major envelope glycoprotein E. This fusion mechanism is triggered by the acidic pH in endosomes after virus uptake by receptor-mediated endocytosis. Although the dimeric pre- and trimeric postfusion forms of a C-terminally truncated form of E (sE) have been determined by atomic resolution, some steps of the fusion mechanism are still unexplained. The crystallized, truncated E proteins lack the so-called stemanchor region, which has been hypothesized to play an important role in the fusion process by bringing the host and viral membrane into close proximity through a so-called zippering action. This work focused on the preparation of highly purified TBEV E proteins that include the stem region for the structural determination of the trimeric post-fusion form. Knowledge of this structure should elucidate the role of the stem during membrane fusion. This work reports the expression of the proteins: TBEsE H1/H2_dstrep – containing the whole stem region - and TBEsE H1_dstrep – containing only parts of the stem, in stable transfected Drosophila cell lines. TBEsE H1_dstrep was purified using Strep tag technology. The oligomeric form, TBEsE H1_dstrep, was dimeric and we were able to obtain it at a high purity of 70-95%. The exposure to low pH allowed the transition into the trimeric post-fusion form which will be used in subsequent crystallization studies.