Den Mechanismen der Virusproduktion auf der Spur

Multifunktionelles Protein moduliert die Produktion von Retroviren

11.10.2006

Entscheidend für den Lebenszyklus eines Retrovirus ist vor allem die Vermehrung des Virus in der Wirtszelle. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung konnten nun die Beteiligung des Proteins Caveolin-1 an der retroviralen Reifung nachweisen. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in der aktuellen Ausgabe des Virology Journal.

Das Leukämie-Virus der Maus (MLV) gehört zu den Gamma-Retroviren, die einzelsträngige RNA als Erbsubstanz tragen. Wird eine Zelle von einem solchen Virus befallen, wird zunächst die RNA in DNA umgeschrieben und in das Genom des Wirtes eingebaut. Nun ist die Zelle gezwungen, nicht nur die fremde RNA zu vervielfältigen, sondern auch die entsprechenden Virushüllen zu produzieren. Schließlich werden neue infektiöse Viruspartikel nach und nach von der Wirtszelle freigesetzt.

Bedeutung für die Therapie von Erkrankungen

„Die Erforschung dieser so genannten „späten Prozesse“ hat in den letzten Jahren aufgrund neuer Erkenntnisse auf der viralen als auch der zellulären Seite einen besonderen Aufschwung erlebt“, so Dr. Manfred Wirth aus der Arbeitsgruppe „Epigenetische Regulationsmechanismen“. Hier sind vor allem die zellulären Targets für therapeutische Zwecke in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses gerückt. „In diesem Zusammenhang konnten wir zeigen, dass Caveolin-1, ein multifunktionelles, membranassoziiertes, zelluläres Protein, eine entscheidende Rolle bei der Reifung des Maus-Leukämievirus spielt.“, so Wirth. „Es stellte sich heraus, dass Caveolin-1 einem viralen Protein das Andocken an der Zellmembran erleichtert. Von dort aus verlassen dann neu zusammengesetzte Viren die Zelle.“ Die Orte an denen diese Knospung stattfindet, schwimmen als cholesterinreiche Flöße in der Plasmamembran. Interessanterweise gilt das nicht nur für die Gruppe der Gamma-Retroviren. „Es scheint sich hier um einen generellen Mechanismus zu handeln, den auch Vertreter anderer viraler Familien für ihre Zwecke ausnutzen, darunter auch einige Viren, die beim Menschen Krankheiten auslösen.“

Das Verständnis dieser grundlegenden Vorgänge während der Vermehrung von Retroviren – ihr Eintritt in die Zielzelle, ihre Integration in das Wirtsgenom, die Vermehrung der viralen Bestandteile, der Zusammenbau und ihr Austritt aus der Wirtszelle - ist sowohl für die Entwicklung therapeutischer Ansätze als auch für die Weiterentwicklung retroviraler Vektoren für den Gentransfer von entscheidender Bedeutung. Maus-Retroviren werden häufig in ungefährlicher Form in der Gentherapie eingesetzt.


Hinweis für die Medien

Ausführliche Informationen bietet der Originalartikel: Z. Yu, C. Beer, M. Koester and M. Wirth: Caveolin-1 interacts with the Gag precursor of murine leukaemia virus and modulates virus production. Virology J. 3: 73 2006. www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi