Ärzte Zeitung online, 11.06.2009

Forscher enthüllen Stabilisierung der Schutzkapsel von Herpesviren

HANNOVER (eb). Eine spezielle Mikroskopietechnik macht es möglich: Forscherinnen der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben zusammen Kollegen der Universität in Amsterdam die mechanischen Eigenschaften verschiedener Herpesvirus-Kapside enthüllt. Diese Kapseln umgeben das Erbgut von Viren und schützen sie. Die Erkenntnisse können helfen, neue Therapien zu entwickeln.

Eindrückliche Forschung: Herpesvirus-Kapside durch das Rasterkraftmikroskop gesehen vor (links) und nach (rechts) dem Eindrücken.

Foto: Roos/Vrije Universität Amsterdam

Die aus infizierten Zellkernen isolierten Herpesvirus-Kapside haben einen Durchmesser von nur 125 Nanometer; das entspricht in etwa einem zehntausendstel Millimeter. Die Struktur und die Oberflächenbeschaffenheit einzelner Partikel können daher nur mit Mikroskopen untersucht werden, deren Auflösungsvermögen höher ist als das von Lichtmikroskopen. Bei der hier verwendeten Rasterkraftmikroskopie, der sogenannten Atomic Force Microscopy, wird die Oberfläche solcher winzigen Strukturen abgebildet, indem sie mit einem Sensor, ähnlich der Nadel eines Plattenspielers, systematisch abgetastet wird.

Aus diesen Daten können die Wissenschaftler ein detailliertes topografisches Relief kleinster, einzelner viraler Strukturen gewinnen. Darüber hinaus ist es möglich, mit dem Sensor auf die Teilchen zu drücken oder sie sogar einzudrücken - und so ihre Elastizität und ihre Stabilität zu messen. Diese Messungen sind unter physiologischen Bedingungen in Flüssigkeit möglich, so dass die Verhältnisse in lebenden Zellen simuliert werden können.

Mit diesem Mikroskop erlangten die Wissenschaftler erstmals Einblicke in die mechanischen Eigenschaften humaner Herpesviren. Durch Eindrücken einzelner Kapside und die Messung der dazu benötigten Kräfte bestimmten sie ihre Stabilität. Sie entdeckten, dass die Kapside reifen und dabei nach und nach stabiler werden und, dass sie die zwölf Ecken der Kapsel vermutlich verstärkt sind (PNAS online vorab).

Die Aufklärung dieser viralen Stabilisierungsmechanismen eröffnet neue Möglichkeiten im Kampf gegen Herpesvirusinfektionen. Darüber hinaus könnten solche viralen Kapsidschalen als "Container" verwendet werden, mit deren Hilfe sich Medikamente oder genetisches Material an ihren Bestimmungsort transportieren ließen.

Abstract der Studie Scaffold expulsion and genome packaging trigger stabilization of herpes simplex virus capsids

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