Ärzte Zeitung online, 06.08.2010
Besondere Struktur machte Schweinegrippe-Virus erfolgreich
Austausch von Aminosäure glättet Delle in Struktur viraler Polymerase
TOKIO (hub). Das pandemische Schweinegrippe-Virus war so
erfolgreich, weil es sich in zwei wesentlichen Punkten von anderen
Influenzaviren unterscheidet. Das haben biochemische und
Strukturuntersuchungen des H1N1-Virus ergeben.
Fotogene H1N1-Viren: hier digital eingefärbt und hochaufgelöst unter einem Transmissionselektronenmikroskop.
© Cynthia Goldsmith / CDC
Influenzaviren können sich wie alle anderen Viren nur mit Hilfe
der biochemischen Maschinerie der Wirtszelle vermehren. Dazu sind aber
auch Proteine des Virus nötig. Ein wichtiges Enzym von
Influenzaviren ist dabei die Polymerase-Untereinheit PB2. Dieses Enzym
"stiehlt" quasi einen Proteinkomplex der Wirts-mRNA, den nukleären
Cap-Binding-Komplex am 5‘-Ende der mRNA, und hängt ihn in
einem enzymatischen Prozess an die virale RNA. Erst so sind die
Replikation der Virus-RNA und letztlich deren Translation möglich.
Damit der aviären PB2 dies in Säugetierzellen gelingt,
sind zwei Aminosäuren der PB2 essenziell: ein Lysin an Position
627 und ein Asparagin an Position 701. Davon zumindest ist die
Wissenschaft bisher ausgegangen. In der PB2 des pandemischen H1N1-Virus
allerdings fehlen diese Aminosäuren. Damit sollte sich das Virus
eigentlich nicht in Säugetierzellen vermehren können. Warum
es dem neuen H1N1-Virus dennoch gelingt, haben Forscher aus Japan, den
USA und weiteren Ländern jetzt herausgefunden (PLoS Pathogens 2010; 6: e1001034).
Das Fehlen dieser beiden Aminosäuren wird im neuen H1N1-Virus
nämlich durch den Austausch einer Aminosäure an anderer
Stelle kompensiert. Die PB2 des Virus trägt im Gegensatz zu
anderen aviären Influenza-A-Viren an Position 591 eine basische
Aminosäure. Diese Aminosäure macht die Virusvermehrung in
Säugetierzellen erst möglich. Damit unterscheidet es sich
deutlich vom H5N1-Virus. Auch ihm Fehlen das Lysin-627 und das
Asparagin-701. Dadurch entsteht in der PB2-Struktur von H5N1 eine
Delle, das Enzym arbeitet nicht in Säugetierzellen. Im neuen
H1N1-Virus ist durch die basische Aminosäure an Position 591 diese
Delle nicht vorhanden - das Virus kann sich in Säugetierzellen
vermehren.
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