Wie sich der HI-Virus auf die Zellen verbreitet

Einem deutschen Forscherteam ist es gelungen, ein Schlüsselprotein bei dem interzellularen HIV-Infektionsprozess (Human Immuno-Deficiency Virus, HIV) und der Virusmorphogenese in Echtzeit zu verfolgen. Ihre zum Teil von der EU finanzierten Forschungsarbeiten wurden jetzt im Op...

Einem deutschen Forscherteam ist es gelungen, ein Schlüsselprotein bei dem interzellularen HIV-Infektionsprozess (Human Immuno-Deficiency Virus, HIV) und der Virusmorphogenese in Echtzeit zu verfolgen. Ihre zum Teil von der EU finanzierten Forschungsarbeiten wurden jetzt im Open-Access-Journal Public Library of Science (PLoS) Pathogens veröffentlicht. Sie tragen zu einem besseren Verständnis des Infektionsweges bei, den das Gag-Protein (gruppenspezifisches Antigen) von Zelle zu Zelle einschlägt, und könnten somit eventuell auch zu neuen Therapieansätzen führen.

Die Studie wurde teilweise im Rahmen des Projekts HIV ACE ("Targeting assembly of infectious HIV particles") finanziert. HIV ACE wird von der EU unter dem Thema "Gesundheit" des Siebten Rahmenprogramms (RP7) unterstützt.

Um das Protein zu verfolgen, kultivierten die Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Universität Heidelberg Zellen mit acht HIV-1-Genen. Eines dieser Gene wurde so abgeändert, dass es eine fluoreszente Form des Gag-Proteins erzeugt.

Das Gag-Protein bildet strukturelle Elemente des HI-Virus. Wenn beispielsweise HIV-RNA (genetisches Material) von einer infizierten in die nächste anfällige Zelle übertragen wird, wird die Membran, von der die RNA umgeben ist, vom Gag-Protein erzeugt. Gag ist auch sehr vielfältig, da es sich sowohl als Virus-RNA als auch als zelluläre Proteine an die Innenseite einer Zellmembran binden kann. Es ist sogar in der Lage, bei Fehlen anderer viraler Proteine virusähnliche Partikel zu bilden.

"Mithilfe einer 'photokonvertiblen' Version des grün fluoreszierenden Proteins - dessen Entdeckung und Verwendung in biologischen Systemen mit dem Chemienobelpreis 2008 ausgezeichnet wurde - das an ein Gag-Protein gebunden wurde, ist es uns gelungen, die Farbe des membrangebundenen Gag-Proteins von Grün in Rot zu ändern�, sagt Professor Don Lamb, Leiter der Forschungsgruppe an der der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Dank spezieller mikroskopischer Techniken konnten die Forscher feststellen, dass es - vom Beginn der Morphogenese des Virus bis zu seiner Freisetzung - etwa 25 Minuten dauert, bis ein HI-Virus entsteht. Außerdem fanden sie heraus, dass die Produktion von Viruspartikeln in der gesamten Kultur völlig asynchron verläuft und dass die Viren nach ihrer Bildung von einzelnen Morphogenesestellen freigesetzt werden und nicht von vorgeformten Plattformen zur Virusknospung. Derartige wieder verwendbare Plattformen für die Virusmorphogenese existieren für andere Viren.

Die neuen Ergebnisse "ergänzen unser Bild von der Virusfreisetzung um wichtige dynamische Informationen und stellen eine experimentelle Grundlage für den Eingriff in die Virusvermehrung dar", heißt es im Artikel. Letztendlich könnten sie aber auch einen Beitrag bei der Suche nach Wegen leisten, um die Ausbreitung des Virus zu stoppen.

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