University of Groningen Virus:host interactions during chikungunya virus infection Bouma, Ellen Marleen

(1)

University of Groningen

Virus:host interactions during chikungunya virus infection

Bouma, Ellen Marleen

DOI:

10.33612/diss.171018969

IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.

Document Version

Publisher's PDF, also known as Version of record

Publication date: 2021

Link to publication in University of Groningen/UMCG research database

Citation for published version (APA):

Bouma, E. M. (2021). Virus:host interactions during chikungunya virus infection: Analyzing host cell factors and antiviral strategies. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.171018969

Copyright

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).

Take-down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.

(2)

560817-L-bw-Bouma 560817-L-bw-Bouma 560817-L-bw-Bouma 560817-L-bw-Bouma Processed on: 7-6-2021 Processed on: 7-6-2021 Processed on: 7-6-2021

Processed on: 7-6-2021 PDF page: 205PDF page: 205PDF page: 205PDF page: 205

205

Appendix

Nederlandse samenvatting

(3)

206

Nederlandse samenvatting

Afgelopen decennia zijn er veel virussen, die via muggen worden overgedragen aan mensen, opnieuw opgedoken over de hele wereld. Eén van deze virussen is het chikungunyavirus (CHIKV), een virus dat op dit moment voornamelijk rondcirculeert in de tropische en subtropische regio’s van de wereld. Er is een toenemend risico voor de mens om besmet te raken met dit virus omdat het leefgebied van de muggen die het virus overbrengen –voornamelijk de gelekoortsmug (Aedes aegypti) en de Aziatische tijgermug (Aedes albopictus)– steeds groter wordt.

De naam van het virus is afkomstig van het Makonde-woord chikungunya, wat ‘hij die gebogen loopt’ betekent. Infectie met het CHIKV veroorzaakt een verscheidenheid aan ziekteverschijnselen die vaak geassocieerd worden met griepachtige klachten zoals (hoge) koorts, hoofdpijn, huiduitslag en pijnlijke spieren en/of gewrichten. Kenmerkend aan een CHIKV infectie zijn de reumatische klachten met hevige gewrichtspijnen die soms maanden tot jaren na de infectie nog aanwezig kunnen zijn. Langdurige reumatische klachten worden gezien in ongeveer 30-40% van de mensen besmet met het CHIKV. Op het moment dat de infectie is geklaard is men vermoedelijk levenslang beschermt tegen ziekte veroorzaakt door dit virus.

Doordat het virus langdurige klachten kan veroorzaken, gaat een uitbraak van het virus vaak gepaard met ernstige sociale en economische gevolgen in de samenleving door ziekteverzuim en een verminderde kwaliteit van leven. Helaas is er tot op heden nog geen werkend vaccin en/of behandeling beschikbaar voor een CHIKV infectie. Om antivirale medicijnen te ontwikkelen die het CHIKV kunnen remmen in het menselijke lichaam is het van belang om de interactie van het virus met de gastheercel –de cel die het virus gebruikt om zichzelf te vermenigvuldigen– beter te begrijpen. In mijn proefschrift heb ik, samen met mijn collega’s, getracht deze interactie beter inzichtelijk te maken. We hebben verschillende cellulaire componenten en factoren onderzocht die door CHIKV gebruikt worden om de gastheercel binnen te dringen. Bovendien hebben we gebruik gemaakt van verschillende stoffen die CHIKV infectie afremmen en het mechanisme achter deze antivirale middelen onderzocht.

CHIKV is een membraanvirus. Het virusdeeltje bevat een RNA molecuul welke wordt omgeven door een beschermende eiwitmantel en samen wordt dit het nucleocapside genoemd. Het nucleocapside wordt vervolgens omsloten door een omhulsel dat de virusenvelop wordt genoemd. Deze bestaat uit vetten (lipidenmembraan) en de virale membraaneiwitten E1 en E2. De E1 en E2 membraaneiwitten, zijn bepalend

(4)

207

voor het ‘weefsel tropisme’ van het virus, oftewel: welke cellen het virus kan infecteren. De eerste stap in de infectie van een cel is binding van het virale E2 eiwit aan cellulaire receptoren op de oppervlakte van de cel. Vervolgens wordt het virusdeeltje via endocytose geïnternaliseerd en vervoerd naar vroege endosomen. Endocytose is een cellulair proces dat normaal gesproken wordt gebruikt voor het transport van eiwitten, voedingstoffen en afvalstoffen in de cel. In endosomen heerst een lage zuurgraad en zodra een virusdeeltje in aanraking komt met een lage pH-waarde zullen de E1 eiwitten van het virus zich omvormen tot trimeren van E1 eiwitten. Deze conformationele verandering faciliteert het samensmelten van het virusmembraan met het membraan van de endosoom, wat ook wel membraanfusie wordt genoemd. Membraanfusie zorgt ervoor dat het nucleocapside –en dus het virale RNA– vrijkomt in het cytoplasma van de gastheercel. Na deze afgifte vindt er translatie en replicatie plaats van het virale RNA. Als eerste worden de zogenaamde niet-structurele eiwitten, eiwitten die niet terechtkomen in nieuwe virusdeeltjes, gevormd. Deze eiwitten spelen een belangrijke rol in de latere productie van de structurele eiwitten en nieuwe kopieën van het genetisch materiaal. Zodra de structurele membraaneiwitten worden geproduceerd, worden deze naar het endoplasmatisch reticulum geleidt waarna ze via het Golgi netwerk naar het plasmamembraan van de cel worden getransporteerd. Tijdens dit transport vindt eiwitvouwing en maturatie van de membraaneiwitten plaats. Het capside eiwit, wordt daarentegen geproduceerd en gevouwen in het cytoplasma. Het capside bindt nieuwe kopieën van het virale RNA zodat een nieuw nucleocapside wordt gevormd. Het nucleocapside bindt aan het E2 membraaneiwit in het celmembraan en door budding worden nieuwe virusdeeltjes gevormd en uitgescheiden door de cel. Een uitgebreide beschrijving van de complete replicatie cyclus van CHIKV is beschreven in Hoofdstuk 1 van dit proefschrift.

In Hoofdstuk 2 hebben wij de allereerste stap van het CHIKV infectieproces onderzocht: het binden van een virusdeeltje aan de gastheercel. Een virus maakt vaak gebruik van specifieke receptormoleculen om de cel binnen te dringen. Voor CHIKV is onlangs Mxra8 beschreven als een cellulaire receptor die belangrijk zou kunnen zijn voor het binnendringen van het virus. In Hoofdstuk 2 hebben we hier in meer detail naar gekeken. Door de Mxra8 receptor –en andere componenten van de cel– te labelen met een lichtgevend eiwit, konden we niet alleen zien waar de receptor zich bevindt in de gastheercel, maar ook of de lokalisatie overeenkomt met die van het virus. Dit hebben we gevisualiseerd met behulp van geavanceerde microscopische technieken waarbij wij de virusdeeltjes hebben gelabeld met een

(5)

208

lichtgevende merkstof, dat ervoor zorgt dat we één virusdeeltje –dat slechts 70nm groot is– kunnen volgen in levende cellen. Zo hebben wij aangetoond dat Mxra8 zich bevindt in de zure omgeving van vroege endosomen en lysosomen en dat dit molecuul een belangrijke rol speelt in de opname van CHIKV in de gastheercel. Op het moment van membraanfusie overlapt het signaal van het virusdeeltje met de Mxra8 receptor in de helft van alle geanalyseerde virusdeeltjes. In conclusie, deze studie laat zien dat Mxra8 een belangrijke receptor is voor CHIKV infectie en dat Mxra8 samen met CHIKV de gastheercel binnendringt en veelal aanwezig blijft tot aan het moment van membraanfusie. Hierdoor is Mxra8 een zeer interessante target voor de ontwikkeling van antivirale medicijnen om CHIKV infectie te blokkeren tijdens de allereerste stappen van de replicatie cyclus.

In Hoofdstuk 3 laten we zien dat microtubuli ook een belangrijke rol spelen in het infectieproces van CHIKV. Microtubuli zijn buisvormige componenten van het cytoskelet van de gastheercel, dat de cel voorziet van de vorm, stevigheid en gereguleerde transport van cellulaire vesikels. We hebben aangetoond dat CHIKV infectie sterk is geremd wanneer de cellen zijn behandeld met nocodazole, een stof die het netwerk van microtubuli verstoord. In aanwezigheid van nocodazole is het transport van virusdeeltjes in de cel veranderd. Onder normale infectiecondities kunnen de bewegingen van CHIKV tijdens het binnendringen van de cel opgedeeld worden in twee categorieën: de helft beweegt weinig en langzaam in de cel voordat membraanfusie plaatsvindt, terwijl de andere helft snelle, korte en gerichte bewegingen laten zien voordat membraanfusie plaatsvindt. Met behulp van specifieke markers zagen wij dat deze gerichte bewegingen na endocytose van het virus plaatsvindt, maar voordat het virus in de endosomen aankomt. In aanwezigheid van nocodazole zijn de korte en gerichte bewegingen niet meer aanwezig. Bovendien zagen wij dat membraanfusie niet meer plaatsvindt nabij de celkern, maar in de cel periferie. Voorts hebben we met verschillende experimenten aangetoond dat membraanfusie activiteit niet afneemt wanneer het microtubuli netwerk is verstoord, maar dat de afgifte van het virale RNA in het cytoplasma wel is afgenomen. Vervolgonderzoek zal moeten uitwijzen hoe het microtubuli-netwerk precies bijdraagt aan het vrijkomen van het virale RNA in het cytoplasma van de gastheercel om hiervoor specifieke antivirale medicijnen te kunnen ontwikkelen. In Hoofdstuk 4 hebben wij het anti-CHIKV effect van moleculen die aan serotonine receptoren binden onderzocht. Serotonine is een neurotransmitter en komt voornamelijk voor in de hersenen en de darmen, maar serotonine receptoren komen op een grote verscheidenheid aan humane cellen tot expressie. In dit hoofdstuk is

(6)

209

de antivirale werking van de serotonine receptor agonist 5-nonyloxytryptamine (5-NT) bestudeerd. Een agonist bindt aan de receptor en activeert deze. 5-NT had een sterk antiviraal effect op CHIKV: infectie was met 80% geremd. Met behulp van ‘time-of-addition’ experimenten kunnen we een grove schatting maken waar in de replicatiecyclus 5-NT het virus remt. Zo hebben we aangetoond dat virusinfectie wordt geremd voordat het virus RNA wordt vermenigvuldigd. Eén mogelijkheid is dat deze serotonergische drugs de binding van het virus aan het celoppervlak remt, door specifieke receptoren te blokkeren of te reduceren. Echter zagen wij geen verschil in het aantal gebonden virusdeeltjes in cellen in aan- en afwezigheid van 5-NT. Ook het proces van membraanfusie en de afgifte van het nucleocapside bleek onaangetast. Samenvattend laten deze resultaten zien dat 5-NT het virus remt voordat het RNA kan worden afgeschreven, maar na het vrijkomen van het nucleocapside en/of het virale RNA in het cytosol. Vervolgens hebben we ook het effect van Methiothepin Mesylate (MM), een antagonist dat het tegenovergestelde bewerkstelligd dan 5-NT, geanalyseerd. MM bindt aan de serotonine receptoren maar blokkeert deze zodat hij niet meer geactiveerd kan worden door serotonine of andere agonisten. Ook MM bleek CHIKV infectie in de gastheercellen sterk te remmen met een waarneembare afname van het aantal membraanfusie events. In lijn met de afname van membraanfusie werd er ook een afname in afgifte van het nucleocapside gemeten in cellen behandeld met MM. Dus, MM remt CHIKV infectie in de eerste stappen van het infectieproces, met een sterke aanwijzing naar het antiviraal effect voor of tijdens membraanfusie. Hieruit blijkt ook dat er verschillende antivirale mechanismen betrokken zijn bij drugs die binden aan dezelfde serotonine receptoren. MM blokkeert het virus net voor, of tijdens membraanfusie; terwijl 5-NT het virus blokkeert nadat het nucleocapside is vrijgekomen in het cytoplasma. Omdat de stappen tussen membraanfusie en de nucleocapside afgifte aan het cytosol nog onbekend zijn, is het onduidelijk hoe het kan dat 5-NT CHIKV infectie remt. In conclusie laten deze resultaten zien dat agonisten en antagonisten van de serotonine receptoren antivirale activiteit hebben in de eerste stappen van de CHIKV replicatie cyclus en daarom interessante targets zijn voor vervolgonderzoek naar de rol van serotonine receptoren in het infectie proces van CHIKV.

In Hoofdstuk 5 hebben we het belang van heat shock proteins 70kDa (Hsp70) voor CHIKV infectie bestudeerd met behulp van Hsp70 inhibitors. Hsp70 eiwitten zijn belangrijk voor de vouwing en homeostase van eiwitten in de cel. Tijdens CHIKV infectie worden er veel virale eiwitten geproduceerd die hoogstwaarschijnlijk ook gebruik maken van deze Hsp70 eiwitten. Eerdere studies hebben laten zien dat

(7)

210

Hsp70 inhibitors de infectie van dengue virus en Zika virus ook sterk kunnen remmen. Dengue virus en Zika virus zijn, net als CHIKV, virussen die via muggen overgedragen worden aan mensen. In ons onderzoek hebben wij gebruik gemaakt van de Hsp70 inhibitors VER-155007, JG-98 en JG-345. In aanwezigheid van deze inhibitors, is de productie van nieuwe virusdeeltjes sterk geremd, ook als we de Hsp70 inhibitors laat in de replicatie cyclus van het CHIKV toevoegen. Met verschillende technieken hebben wij vervolgens aangetoond dat de Hsp70 inhibitors leiden tot een sterke afname van de structurele eiwitten E1 en het capside eiwit in de cel, terwijl er geen effect is op de replicatie van het virale RNA. Met deze data tonen wij aan dat het blokkeren van Hsp70 met Hsp70 inhibitors het infectieproces van CHIKV sterk kan beïnvloeden. Vervolgstudies naar de onderliggende moleculaire mechanismes van deze remming kunnen een belangrijke rol spelen in de verdere ontwikkeling van specifieke en gerichte Hsp70 inhibitors als antivirale medicijnen.

Tijdens een infectie worden antistoffen aangemaakt die normaal gesproken door het lichaam geproduceerd worden om het virus ‘op te ruimen’, maar ze kunnen ook ingezet worden voor de behandeling van infecties. CHK-152 is mogelijk één van deze antistoffen. Uit eerdere onderzoeken is gebleken dat CHK-152 CHIKV E2 eiwitten bindt en daarmee het infectieproces negatief beïnvloedt. In Hoofdstuk 6 hebben we in meer detail gekeken naar het mechanisme van inhibitie door CHK-152. Zo hebben we laten zien dat CHK-152 CHIKV mogelijk maskeert en dat er geen trimeren van E1 eiwitten meer gevormd kunnen worden waardoor membraanfusie is geblokkeerd. Op basis van de verkregen membraanfusie data hebben we berekend dat er hoogstwaarschijnlijk 3 tot 5 nabijgelegen E1 trimeren tegelijkertijd nodig voor CHIKV membraanfusie. Deze resultaten kunnen een belangrijke rol spelen in de ontwikkeling van effectieve neutraliserende antilichamen en antivirale medicijnen die specifiek membraanfusie van CHIKV blokkeren.

Samenvattend, met de studies beschreven in dit proefschrift hebben we een beter inzicht verkregen in de virus-gastheer interacties tijdens de CHIKV replicatiecyclus. Zo hebben we nieuwe cellulaire componenten geïdentificeerd die een belangrijke rol spelen bij het binnendringen van de cel door het CHIKV. Ook hebben we andere moleculaire targets gevonden die een belangrijke rol spelen in latere stappen van CHIKV-infectie. Deze inzichten kunnen gebruikt worden voor de ontwikkeling van toekomstige antivirale therapieën. Een overzicht van de resultaten en suggesties voor toekomstig onderzoek zijn terug te vinden in Hoofdstuk 7.

(8)

(9)

212

Acknowledgements

During my Ph.D. it often felt like I was living abroad while being in my very own hometown. This can be explained by several factors; the international collaborations, (international) scientific conferences, or just by moving around in the academic society. However, it can also be explained by the fact that I was the only Dutch Ph.D. student in our Virology and Immunology research group for a very long time. I met the most intelligent, inspiring, and fascinating people along the way. In the end, this Ph.D. trajectory certainly broadened my horizon in cultures, food, and ways to party! I would like to take these last pages of my thesis to thank those people that have been an inevitable part for the completion of this journey.

First of all, I’ve met some incredibly strong women along the way that have taught me that a successful career can very much be combined with a great family life.

Jolanda, you´ve been a true mentor and supervisor during my Ph.D. research. You

decided to take the risk to write a Ph.D. proposal with a master student whom you did not know at all. I´m still very grateful for this opportunity and I couldn’t have wished for a better promotor. Besides the supervision to become an independent researcher in the fascinating world of viruses, you showed me how to manage work (super) efficiently and how to be a great mentor. Thank you so much for all your supportive words, great advises and new insights into my projects!

Iza, you are one of the most powerful women with (as it appears to me) an endless

amount of energy towards science. You showed me not only how much fun you can have in science, but also how much you can achieve if you are true passionate and fight for your goals. You are a great mentor and I want to thank you for all your positive energy and supportive words along the way. Anke, Toos and Debbie (even though you have joined the lab only recently), it were also your kind words, great advises and critical comments during our lunches, work discussions and borrels that helped me during my Ph.D. to move forward. Together with Jolanda and Iza you have shown me how to be successful in science and at the same time be supportive and friendly.

My Ph.D. research could definitely (!) not have been completed without the help of

Denise. Denise, I owe you a big thanks for all the help in the lab. You are the kindest,

coolest and open-minded mom that I know and I very much hope that you will be able to go traveling (together with Kaj) a lot more after this pandemic! I know past four years have also been a ‘personal’ journey for you, and I can only wish you the very very best! You deserve it!

(10)

213

Heidi, thank you so much for keeping the lab up and running! Although you didn’t

want to act like a police officer, it helped us to keep our *** together. Your jokes and sarcasm –that not everybody understood– is awesome and you were always of great support during my projects! Marijke, Annemarie, Baukje-Nynke and

Jacqueline, thank you all for your help and support during my time in the lab. I had

much fun with all of you during our lab-uitjes and coffee breaks. Jolanda O, and in the last months of my Ph.D., Gina, thank you so much for arranging and managing all the side-tasks that are so much of importance to keep a department –and Ph.D. students– up and running. I could always count on your help and advice, thanks! Like I mentioned before, I was blessed with so many new friends and colleagues during my time in the UMCG. The internationality and fun already started during the MPDI master, for which I want to thank everyone that was there with me. It’s great to see where everybody’s journey is going, and I hope we will always stay connected as MPDI-alumni! Luckily, I met a lot more inspiring people during my Ph.D... I want to thank Pepe and John for the salsa lessons, Amrita and Yoshita for showing me your beautiful Indian traditions, Gabi, Mayra, Alfredo and Milena for your insights into the Colombian culture and habbits, including your dedications for science, parties and good food! Stephanie and Beto, thank you for always being friendly and helpful to me, you are both great fun and a true scientists. Beto, In 20 years from now, Ph.D. students will be stalking you like you did with Vincent Racaniello at the ECV in Rotterdam ;) Thank you Shipeng, for your dumplings and always friendly smile and kind words when I see you, Cesar and Georgia for great conversations when drinking a beer or gin-tonic and Aurora for the best tiramisu and lasagna I’ve ever had. Andres thank you for the great evenings with aguardiente and discussions about you making fun of my Dutch blundness. Although we haven’t spent too much time together the past year –stupid pandemic–, I hope we will have some good parties before you will leave to Colombia again! Thanks Elias, Lennon,

Vinit, Dong-Wei and Darshak for the great conversations we had. You are all very

smart and bright people and I wish you all the very best.

Julia, oh how I miss the sauna days we had! You’ve made my entry in the lab so

incredibly easy. As office mates you helped me to get to know the others, and with your enthusiasm you have been organizing the best get-togethers and lab activities. Things certainly changed when you decided to move to the US! I miss you and hope to see you (and little Rafi) soon in the Washington DC!

Liliana, Lili, you are such a great person! Your enthusiasm towards experiments

and colored markers is very inspiring and I hope you will become a very successful scientist! I treasure our memories from the trip to Germany, the silent disco in

(11)

214

Eindhoven and the time I spend with your family in Colombia! You’ve always been very supportive and kind to all my personal and scientific questions along the way. Muchas gracias <3

Bram, Nilima, we have worked extensively together during my last months in the

UMCG. I think we have done an amazing job as a team, which is not that straight-forward when you’re used to work independently during your complete Ph.D. ;) I’m very glad that I have experienced this intense SARS-CoV-2 time with you! Nilima, I cherish the great conversations that we had, the parties that we went to together and the fun we can make of each other with our clumsiness. You’re a great person, and –with a bit more structure– I know you will succeed in your career whatever that might be! Please don’t forget to find time to enjoy your life outside the lab.

Bram, I wish you all the best with your projects (both scientific as non-scientific) in

the future, but I’m sure you will do fine! Oh yes, don’t forget to keep up our Dutch secret Santa tradition!

Marleen, who could have thought that, from all persons, it is you that continues

with the research described in this thesis! I want to thank you for understanding my struggles, while everybody else in the family had no idea where I was talking about! I owe you a big thanks, because it was your initiative and enthusiasm that made me start one of the last project of my Ph.D. research. Your enthusiasm reminds me of the days that I just started, and I very much wish you a very successful continuation of this great project! Keep me updated!

From all the research that you performed, only a part ends up in your final thesis. A big part of my research was focused on the idea of labeling single RNA molecules during virus cell entry. It was Ilson that has survived the struggles of my wish to develop this new technique. Unfortunately, we didn’t succeed, but I couldn’t have wished for a more dedicated student than Ilson. Thank you for that.

Two of the chapters in this thesis was a continuation of the beautiful research performed by Jelle and Tabitha during their Ph.D. It has resulted in two great chapters in this thesis, and I want to thank you both for the opportunity that you gave me to join these projects.

My paranimphs, Berit and Fede! As you know, I’m not the greatest in expressing myself emotionally. Though you have really gotten to know me after these four years, which means that I don´t even have to talk anymore and you will know when something is wrong (how easy! ;) ). Beritcita, I feel like the luckiest girl in the world to have started my Ph.D. at the same time as you. Like I said before, I think we have been the perfect Ying and Yang along the way. You’ve taught me that it’s fine to

(12)

215

show your weaknesses, as it after all will only make you stronger. At the same time, I hope you will remember to stay spontaneous and not to take life too seriously. And don’t worry, I will do my very very best to be the best long-distance friend until we are old and grey! Fede, who would have thought that you ended up with one of my closest friends and now are going to get a dog, a house and who knows more ;) I’m very glad that we will have many more years to come. Thank you for your relativism towards everything I can think of!

And then, Marloes, you’ve become a very close friend, after 6 years (already that long!) of MPDI and Ph.D. I really appreciated our gym sessions, even when I actually didn’t feel like it, they were the best therapy sessions I could have wished for! We understood each other’s achievements and struggles, while we could laugh about stupid mistakes or weird experiences in the lab! I really miss you and hope to see you soon again!

Next to the people in the UMCG, I want to thank the ones that have been supporting me along the way outside the lab. The girls of Koffietijd, it’s amazing to see how our common background in biology can bring us to so different places, I want to thank you all for your support along the way and hope we can meet for a coffee again soon! The Vreetschuur, you guys are amazing. You are so good in confronting me with my incapability’s (not sure whether that’s positive or negative ;) ) and at the same time supporting me wherever I will go. I treasure all the memories of our crazy trips and food cravings together, I’m very lucky to have such an amazing group of friends where I can completely be myself with.

De Dijkstra’s, bedankt dat ik al 10 jaar bij jullie in de familie mag zijn, en bedankt voor alle gezellige weekenden, zwoele zomeravonden en vakanties in de afgelopen vier jaar die ervoor zorgden dat ik niet over mijn onderzoek hoefde na te denken! En dan mijn eigen familie, Papa, Mama, Annette, Ruben, Jorien, Geert en Menno. Jullie hebben heel vaak geprobeerd mijn onderzoek te begrijpen, en ook al is dat nog steeds niet gelukt, ben ik ontzettend dankbaar dat zo’n ontzettend lieve familie heb die altijd voor mij klaar zal staan. Jullie hebben mij de afgelopen jaar – bewust of onbewust – altijd gesteund en ik hoop dat jullie deze dag van mijn promotie extra zullen genieten, dan doe ik dat ook!

Liefste Erwin, dankjewel voor alles. De afgelopen 10 jaar samen met jou hebben mij zo ontzettend veel gegeven. Niet alleen heb jij mij geleerd altijd eerlijk te zijn en vertrouwen te hebben in mijn eigen kunnen, jij bent er altijd geweest wanneer ik je nodig had! Onze verschillen zorgen ervoor dat we elkaar perfect aanvullen, en ik hoop dit voor altijd met elkaar te kunnen delen. Succes met het lezen van mijn proefschrift, je hebt nog 214 bladzijden te gaan…

(13)

Ellen Marleen Bouma obtained her bachelor’s degree in Life Science and Technology at the University of Groningen, the Netherlands, with a major in Biomedical Sciences. During the minor Molecular Biology at the University of Jyväskylä, Finland, she gained interest in the world of viruses. She continued her education at the international and interdisciplinary master programme ‘Medical and Pharmaceutical Drug Innovation’ at the University of Groningen. At the end of the programme, she was awarded a PhD scholarship from the Graduate School of Medical Sciences. Her PhD research was embedded in the Department of Medical Microbiology and Infection Prevention and was carried out under supervision of prof. dr. Jolanda Smit and dr. Izabela Rodenhuis-Zybert. Ellen studied the virus:host interactions of re-emerging mosquito-borne viruses, including chikungunya virus and Zika virus, using various techniques in the fi eld of cellular and molecular biology. With this research she contributed to a better understanding of the virus replication cycle and the development of antiviral therapies. She believes that advances in antiviral development start with a better understanding of the interplay between the virus with its target cell.

Find Ellen’s LinkedIn profi le via this QR-code

Virus:host interactions during chikungunya virus infection

Analyzing host cell factors and antiviral strategies

In the past decades we have witnessed a drastic re-emergence of mosquito-borne viruses. While millions of people are at risk to become infected there are no antiviral therapies or vaccines available to treat or prevent infection by these viruses. One of the rapidly spreading mosquito-borne viruses is chikungunya virus. Infection with chikungunya virus can lead to a debilitating illness including fl u-like symptoms, headache, and long-lasting rheumatic disease symptoms. To develop antiviral therapies, it is a prerequisite to understand the virus:host interactions that lead to disease. In this thesis we investigated the virus:host interactions required for chikungunya virus replication. Emphasis was on identifying new cellular factors that are important for chikungunya virus infection and to explore whether these might serve as targets for antiviral therapeutics. We analyzed the role of the cellular receptor Mxra8 and microtubules in the early events of chikungunya virus infection. Moreover, we studied the antiviral activity of serotonergic drugs, heat shock protein inhibitors and the neutralizing antibody CHK-152. Overall, these research activities provide future perspectives on the cellular factors required for chikungunya virus infection that could be targeted for anti-chikungunya virus drug development.

University of Groningen Virus:host interactions during chikungunya virus infection Bouma, Ellen Marleen