Killer Virus verwendet Proteinhülle, um das Immunsystem zu umgehen

Einer der tödlichsten Krankheitserreger auf unserem Planeten ist das Marburg-Virus, das bis zu 9 von 10 infizierten Menschen töten kann. Nun haben Wissenschaftler des Scripps Research Institute in den USA herausgefunden, wie dieser enge Cousin des Ebola-Virus ein Protein um seine RNA wickelt, um sich vor dem Immunsystem des Wirts zu tarnen, so dass es sich unkontrolliert vermehren kann.
Schreiben über ihre Arbeit in der Online-Ausgabe des Open Access Journals vom 13. September PLoS-KrankheitserregerDie leitende Forscherin Erica Ollmann Saphire und ihre Kollegen schlagen vor, dass ihr Durchbruch neue Ziele für Medikamente und Impfstoffe bietet.

Marburg

Marburg ist ein genetisch einzigartiges, tierisches RNA-Filovirus, das eine seltene, aber schwere Form von hämorrhagischem Fieber verursacht, das sowohl Menschen als auch nicht-menschliche Primaten betrifft. Infektionen treten typischerweise in sporadischen Ausbrüchen in ganz Afrika auf. Ein Ausbruch in Angola in den Jahren 2005-06, der in einer Kinderstation begann, tötete 88% der Infizierten.
Das Virus wurde in den 1960er Jahren entdeckt, nachdem Labor Wissenschaftler in Marburg in Deutschland und anderen Labors in Europa infiziert wurden. Das Labor in Marburg benutzte afrikanische grüne Affen und ihr Gewebe, um eine Polio-Impfung zu entwickeln. Die fünf Arten des Ebola-Virus sind die einzigen anderen bekannten Mitglieder der Filovirus-Familie.
Das Virus wurde von Touristen, die Afrika besuchten, in die Vereinigten Staaten (Colorado) und in die Niederlande importiert.
Es gibt derzeit keine Heilung für Marburg-Infektion, die verbreitet wird, wenn Menschen mit Körperflüssigkeiten von einer infizierten Person oder Tier in Kontakt kommen. Die meisten Menschen sterben innerhalb von zwei Wochen an Dehydrierung, massiven Blutungen und Schock: ein kleiner Teil hat eine natürlich starke und sofortige Immunantwort und überlebt.

Kennzeichen der Virusinfektion

"Das Immunsystem ist darauf ausgerichtet, bestimmte Kennzeichen einer Virusinfektion zu erkennen", sagt Ollmann Saphire in einer Presseerklärung.
"Wenn diese wahrgenommen werden, wird eine sofortige antivirale Abwehr gestartet. Die Marburg- und Ebola-Viren verdecken jedoch den Beweis ihrer eigenen Infektion. Dadurch sind die Viren in der Lage, sich schnell zu replizieren und die Fähigkeit des Patienten, eine wirksame Verteidigung zu starten, zu überwältigen, " Sie erklärt.
Das Immunsystem ist darauf angewiesen, die doppelsträngige RNA (dsRNA) im Herzen von Viren zu erkennen: Diese "Schlüsselsignatur" der Virusinfektion wird von "Host-Sentry-Proteinen" wie RIG-I und MDA-5 erkannt, schreiben die Autoren .

Fingersatz des VP35 Proteins

Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass das virale Protein VP35, das sowohl Ebola als auch Marburg gemeinsam hat, für die Immunsuppression wichtig war.
Und sie hatten auch aus der Untersuchung der Kristallstruktur des Proteins von zwei Ebolaviren gezeigt, dass es "ein asymmetrisches Dimere bildete, um die Enden von dsRNA-Molekülen zu bedecken".
Was aber bis zu dieser Studie nicht klar war, war, ob das Protein in der Lage war, die Längen der dsRNA, die zwischen den Enden der Moleküle liegen, zu maskieren.

VP35 umgibt und maskiert die gesamte virale dsRNA

In dieser neuen Studie zeigen Ollmann Saphire und Kollegen, dass VP35 die gesamte dsRNA maskiert: Sie haben eine weitere Kristallanalyse durchgeführt und waren überrascht zu finden Das VP35-Protein in Marburg umhüllt die doppelsträngige RNA des Virus und maskiert sie vor dem Nachweis des Immunsystems.
"Anstatt nur die Enden zu binden, spiralig das Marburg-Virus VP35s um das dsRNA-Rückgrat und beschichtet es kontinuierlich. Weitere biochemische Experimente zeigen, dass diese kontinuierliche Beschichtung in Lösung stattfindet und dass Marburg-Virus VP35 ebenso wie die Ebolaviren die dsRNA verschließen kann endet, obwohl dies in der Kristallstruktur nicht offensichtlich war ", schreiben sie.
"Zusammen zeigt diese Arbeit, wie das Marburg-Virus VP35 die Erkennung von dsRNA durch Rückgrat-sensitive Immun-Sentry-Moleküle verhindert und einen zusätzlichen Weg zur antiviralen Entwicklung bietet", schlussfolgern sie.
Zuschüsse aus dem Burroughs Wellcome Fund und dem Skaggs Institute for Chemical Biology bei Scripps Research unterstützten die Studie.
Geschrieben von Catharine Paddock