Wien – Chronische Virusinfektionen wie HIV oder Hepatitis gehören weltweit zu den größten Gesundheitsproblemen. Wiener Wissenschafter haben jetzt nähere Hinweise auf jene molekularen Mechanismen gesammelt, die zu solchen nicht ausheilenden Infektionen führen. Die Arbeiten erfolgten am CeMM (Forschungszentrum für Molekulare Medizin).
Für die Studie im Fachblatt "PLOS Pathogens" wurde das Lymphozytäre-Choriomeningitis-Virus (LCMV) als Modell verwendet. Es dient seit mehr als 80 Jahren als Modell für die Erforschung chronischer Virusinfektionen. Zwei Nobelpreise wurden dafür bereits verliehen, vieles am Prozess der ständigen Etablierung von Viren in den befallenen Zellen wurde aber bisher noch nicht verstanden. Am CeMM wurden nun erstmals alle Interaktionspartner der viralen Polymerase bestimmt, ein Schlüsselenzym in der Entstehung einer chronischen Infektion.
Das Team um Andreas Bergthaler, Gruppenleiter am CeMM, arbeitete mit Forschern der Universität Basel und des MRC Laboratory of Molecular Biology (Cambridge) zusammen. Die Wissenschafter entwickelten ein neues experimentelles Verfahren, um virale Proteine im lebenden Modellorganismus zu markieren, und ihre Interaktionspartner in der Zelle zu bestimmen. So gelang es, alle Proteine der Zelle, die an die Polymerase von LCMV binden, zu erfassen und mithilfe bereits verfügbarer Datensätze eine komplette Interaktionskarte für das Enzym zu erstellen.
Infektionsstrategien aufdecken
Einige der gefundenen Proteine stellten sich dabei als entscheidend für den viralen Lebenszyklus heraus. Polymerase-Enzyme sind wichtig für die Vervielfältigung der Erbinformation von Viren, können RNA-Erbinformation in DNA im Rahmen der Infektion von Zellen durch RNA-Viren umwandeln und spielen auch bei der Proteinproduktion der Zellen eine entscheidende Rolle beim Zusammenfügen der Protein-Bausteine.
"Wir konnten mit der von uns entwickelten Methode zeigen, dass manche Proteine, wie z.B. DDX3X, einen proviralen Effekt haben – also wichtige Bindungspartner für das Virus sind, um sich einnisten zu können. Andere dagegen, wie das TRIM21-Protein, wirken eher antiviral, dienen also der intrazellulären Virenabwehr", sagte Koautorin Kseniya Khamina. "Mäuse, denen das TRIM21-Protein komplett fehlt, konnten sich deshalb schlechter gegen eine chronische LCMV-Infektion verteidigen."
"Die Ergebnisse unserer Studie geben erstmals eine komplette Übersicht über die Bindungspartner der LCMV-Polymerase, und verraten durch deren Kartierung im menschlichen Proteom wichtige Infektionsstrategien chronischer Viren", sagte Andreas Bergthaler. (APA, 25.12.2017)