Molekulare Details der Virenknospung
Das RSV (Respiratorisches Synzytialvirus) ist die weltweit häufigste Ursache von Bronchiolitis und Lungenentzündungen bei Kleinkindern und älteren Menschen. Dabei sind die grundlegenden Mechanismen der Infektion wie Virenfilamentbildung und Knospung noch kaum geklärt. Die Knospung ist ein lebenswichtiger Prozess bei allen behüllten Viren. Das EU-finanzierte Projekt RSV BUDDING (Cellular and viral components in Respiratory Syncytial Virus (RSV) assembly and budding) untersuchte die viralen und zellulären Proteine, die RSV zur Knospung benötigt, insbesondere das Proteinnetzwerk, das an der RSV-Wirt-Interaktion beteiligt ist. RSV infiziert hauptsächlich Epithelzellen der Atemwege und repliziert sich im Zytoplasma. Dann wandern die viralen Proteine zur apikalen Zelloberfläche, assemblieren zu Virusfilamenten und knospen aus der Zelle. Schwerpunkt der Forschungsstudie war die RSV-Matrix, die die virale Assemblierung und die Knospung an der Plasmamembran koordiniert. Dabei werden für die Virusreplikation offenbar Faktoren des Wirts rekrutiert. Mittels einer Hochdurchsatz-Mikrofluidik-Plattform und einer benutzerdefinierten Humanproteombibliothek wurden Interaktionen zwischen RSV-Matrix und Wirtsproteinen gescreent. Die Wissenschaftler identifizierten 24 neue Bindungspartner, die an einer Reihe zellulärer Signalwege wie Transkriptionsregulation der Wirtszelle, angeborener Immunantwort und zellulärem Transport beteiligt sind. Unter ihnen wurden das Aktin-bindende Protein Cofilin 1 und das Zinkfingerprotein ZNF502 als wichtige Mediatoren der RSV-Produktion in infizierten Zellen identifiziert. Außerdem generierte und untersuchte das Konsortium RSV-M-Mutanten mit gestörter Assemblierung und Knospung. In diesem Teil des Projekts gelang es, Aminosäurereste bei M zu identifizieren, die das freigesetzte Virus benötigt, um infektiös zu werden. In Kristallisationsversuchen konnte ermittelt werden, dass sich das RSV M-Protein erst zu Dimeren formiert und dann während der Filamentbildung und Virusproduktion Oligomere ausbildet. Insgesamt sind die Ergebnisse von RSV BUDDING von großer Bedeutung für künftige antivirale Strategien gegen das RSV M-Protein in der Wirtszelle, um RSV-Infizierten zu helfen.
Schlüsselbegriffe
Knospung, Respiratorisches Synzytialvirus, RSV M, Cofilin 1, Zinkfinger, antiviral
