Gekrümmtes Gitter aus Proteinen


Es zeigt die Gitterstruktur der Viren auf Proteinebene mit bisher nicht erreichter Auflösung und liefert eine Begründung, wie die Krümmung des kugeligen Proteingitters erreicht wird.

Befällt der Aids-Erreger HIV das Immunsystem, so programmiert er diese auf "Virusvermehrung" um. Dazu schleusen sie ihr Erbgut mit allen notwendigen Informationen in die Zelle ein: Von nun an vervielfältigen die Zellen das Erbgut des AIDS-Erregers und produzieren Bausteine der Virushülle, wie das Eiweiß Gag. Die Gag-Proteine bilden um das Erbmaterial des Virus herum eine kugelförmige Gitterstruktur. Schließlich verlassen die neu gebildeten Viren mit Hilfe zelleigener Proteine die Zelle.

Wie dieses Gitter aus Gag-Proteinen aussieht und wie aus einer flachen Wabenstruktur eine Kugel gebildet wird, rekonstruierten die Teams um Doktor John Briggs, Forschungsgruppe Structural and Computational Biology am European Molecular Biology Laboratory (EMBL), und Professor Hans-Georg Kräusslich vom Hygiene-Institut am Universitätsklinikum Heidelberg aus hochauflösenden elektronenmikroskopischen Bildern. Normalerweise ist eine sechseckige Wabenstruktur flach und weist keine Krümmung auf. Die Gag-Proteine lagern sich jedoch selbständig zu einer gekrümmten Wabenstruktur zusammen. Dadurch entsteht in dem Proteingitter Stress, der durch Löcher im Gitter ausgeglichen wird. Auf diese Weise entsteht eine kugelige Wabenstruktur mit unregelmäßig angeordneten Löchern.

Dieser sehr einfache Vorgang spielt möglicherweise eine Rolle für die hohe Toleranz des Virus für genetische Veränderungen. Im weiteren Verlauf werden die Gag-Proteine enzymatisch gespalten, es entsteht das reife, infektiöse Virus mit intakter Schutzhülle.

Nun wollen die Heidelberger Wissenschaftler ihr Strukturmodell noch weiter verfeinern und weitere Details des Protein-Gitters aufdecken: "Je besser wir den Bildungs- und Reifungsprozess von HIV verstehen, desto eher können wir Schwachstellen ausfindig machen und als Angriffspunkte für gezielte Therapien nutzen", sagt Kräusslich.

COMPAMED.de; Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg