Wie Viren eine Wirtszelle identifizieren

GÖTTINGEN. Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, wie Viren ihre Wirtszellen erkennen. Die Lösung dieses molekularen Puzzles ermöglicht eventuell die Entwicklung neuer Therapien, die Zellen vor dem Eindringen von Viren schützen und Epidemien wie Zika- und Denguefieber verhindern können. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht (2017; online 3. November).

Das Forscherteam des Institut Pasteur in Paris und des Göttinger Zentrums für Molekulare Biowissenschaften (GZMB) fand heraus, dass Viren passende Wirtszellen anhand der Zusammensetzung der Zellmembran erkennen. Die Oberfläche der Zellen besteht aus einer beweglichen Schicht von Lipiden, die jeweils mit ihrer Kopfgruppe nach außen zeigen. Um die Lipide zu erkennen und an ihnen anzudocken, verfügen Viren über Fusionsproteine an ihrer Außenhülle, die als Verbindungsstücke dienen.

Verschiedene von Insekten übertragene Viren, darunter die Auslöser des Zika-, Dengue- und Gelbfiebers, verfügen alle über Fusionsproteine der Klasse II mit sehr ähnlicher molekularer Struktur. Sie nutzen folglich denselben Mechanismus, um Wirtszellen zu erkennen und in sie einzudringen.

Die Wissenschaftler untersuchten in ihrer Studie als Beispiel für Klasse-II-Viren das Fusionsprotein Gc des Rifttalfieber-Virus. Rifttalfieber tritt vor allem in Afrika als Krankheit bei Wiederkäuern auf. "Wir konnten im Computer nachbilden, wie das Gc-Protein die Lipid-Kopfgruppen bindet und sich damit an der Wirtszelle verankert", sagt GZMB-Gruppenleiter Dr. Jochen Hub. "Für die Simulationen war monatelanger Rechenaufwand von Hochleistungscomputern notwendig, aber so können wir nun den Erkennungsmechanismus des Virus für Membranen auf molekularer Ebene verstehen."

Mit dem neuen Wissen könnten Medikamente entwickelt werden, die die Bindestelle für Lipide blockieren und damit Infektionen mit solchen Viren verhindern. (eb)