Schlüsselmechanismus gegen Masern-Infektion

Paramyxo-Viren befallen vor allem die Atemwege und lösen schwerwiegende Krankheiten aus – mit weltweiten gesundheitlichen und wirtschaftlichen Folgen sowohl für Menschen als auch für Tiere. Das Masern-Virus zum Beispiel ist in Entwicklungsländern auch heute noch für den Tod von über 120 000 Menschen pro Jahr verantwortlich. Das sogenannte Respiratorische-Synzytial-Virus wiederum verursacht rund um den Globus Lungenentzündungen bei Säuglingen und Kleinkindern.

Bei Tieren ist es vor allem das Staupe-Virus, das eng mit dem Masernvirus verwandt ist und die Bestände von Raubtieren zu Wasser und zu Land dezimiert. Nun haben Forschende der Vetsuisse-Fakultät der Universität Bern zusammen mit Kollegen aus den USA und Schweden herausgefunden, wie die Viren in die Wirtszellen eindringen. Das Aufschlüsseln dieses Mechanismus bietet Möglichkeiten für die Bekämpfung dieser breiten Virenspezies.

Um die physikalische Barriere zu überwinden, die Wirtszellen vor krankmachenden Eindringlingen schützt, haben Paramyxo-Viren einen außerordentlich effizienten „Zellöffnungs-Mechanismus“ entwickelt. Dieser besteht aus zwei zusammenwirkenden Teilen: einem Bindungsprotein und einem Fusionsprotein. Das Bindungsprotein dockt zuerst an einen Rezeptor auf der Oberfläche der Wirtszelle an. Diese Interaktion löst bestimmte Bewegungen innerhalb des Bindungsproteins aus, die wiederum das Fusionsprotein aktivieren. Dieses unterzieht sich einer Wandlung, die zur Bildung von Poren auf der Oberfläche der Wirtszelle führt. Das Virus kann daraufhin in die Wirtszelle eindringen.

Trotz jahrzehntelanger Forschung blieb bislang rätselhaft, wie genau das Bindungsprotein das Fusionsprotein aktiviert. Der Vorgang besteht aus einem komplexen Zusammenspiel mehrerer Prozesse: Das Bindungsprotein der Masern- und Staupe-Viren gleicht dabei einem vierblättrigen Kleeblatt, wobei jedes der vier „Blätter“ einen eigenen „Halm“ hat, die aber zu einem einzigen „Stängel“ zusammengezwirbelt sind. Das Virus dockt nun zuerst mit den „Blättern“ am Rezeptor der Wirtszelle an. Dadurch beginnt der Stängel zu „vibrieren“, worauf sich die zusammengezwirbelten Halme aufdrehen. Diesen Mechanismus konnten die Forscher nun erstmals beobachten. In der Forschung wurde bereits vermutet, dass der „Stängelbereich“ des Bindungsproteins das Fusionsprotein aktiviert. Dass dies aber durch Bewegung geschieht, ist neu. „Wir gehen davon aus, dass das Vibrieren des Stängels dem Fusionsprotein signalisiert, seinerseits aktiv zu werden“, sagt Philippe Plattet.

MEDICA.de; Quelle: Universität Bern