Wissenschaftler entdecken, wie tödliche Ebola-Viren in menschliche Zellen "eindringen"

Forscher an der medizinischen Fakultät der Universität von Virginia haben entdeckt, dass das tödliche Ebola-Virus eine "molekulare Faust" benutzt, um sich aus Vesikeln zu befreien - den sicheren Taschen, in denen die Zellen eingefangene Viren und andere unerwünschte Substanzen aufbewahren.

Sobald es sich aus dem Bläschen herausgeschlagen hat, entweicht das Virus in die flüssige Umgebung der Zelle - das Zytoplasma - wo es durch die Umwandlung der Zellmaschinerie in eine Virus-Replikationsfabrik Verwüstungen anrichtet.

Das Team hinter der Entdeckung, geleitet von Lukas Tamm, Professor für Molekulare Physiologie und Biologische Physik an der medizinischen Fakultät der Universität von Virginia, schreibt darüber in der Zeitschrift für Virologie.

Der Fund identifiziert ein wichtiges Ziel für die Blockierung des Infektionsprozesses eines tödlichen Krankheitserregers, für den es zur Zeit keine Verteidigung gibt, und viele Befürchtungen können für Bioterror verwendet werden.

Hämorrhagisches Ebola-Fieber ist eine der bösartigsten menschlichen Krankheiten. Es gibt keine Heilung, und bis zu 9 von 10 Menschen, die infiziert werden, sterben, je nachdem, welcher Stamm betroffen ist.

Das tödliche, hoch ansteckende Virus breitet sich in den afrikanischen Ländern Guinea, Liberia und Sierra Leone aus. Im April 2014 sagte die Hilfsorganisation MSF, Guinea stehe vor einem beispiellosen Ausbruch von Ebola.

Inzwischen gibt es Bedenken, dass Ebola sich irgendwann auf der ganzen Welt ausbreiten wird, wenn wir keinen Weg finden, es zu stoppen.

Der Virus bildet eine "Faust", die es ihm ermöglicht, sich in den Zellkörper zu schlagen

In ihrer Studie fanden Prof. Tamm und seine Kollegen heraus, dass eine Zelle, nachdem sie ein Ebolavirus eingefangen hat, es in einem Vesikel gefangen hält und darauf wartet, eliminiert zu werden. Aber während es das Vesikel ist, reagiert das Virus auf den pH (die Säuremenge) des Inneren des Vesikels. Die Reaktion bewirkt, dass ein Molekül auf der Oberfläche des Virus - ein Glycoprotein - eine "Faust" bildet, die es dem Virus ermöglicht, durch die Vesikelwand in das Zytoplasma der Zelle einzudringen. Sobald das Virus in das Zytoplasma gelangt ist, arbeitet es daran, die Zelle in eine Fabrik umzuwandeln, in der sie Kopien von sich selbst herstellen kann.

Prof. Tamm sagt, wenn Ebola im Bläschen bleibt, wäre es harmlos, die Zelle würde es einfach verdauen.

Doch das Virus dringt in den Körper der Zelle ein, fügt er hinzu, und "dann passiert die Gefahr. Es tut dies, indem es seine eigene Membran mit dieser zellulären Vesikelmembran verschmilzt und die RNA des Virus in die Zelle hinein lässt replizieren, um in diesen Zellen grundsätzlich Chaos zu verursachen. "

Verhindern, dass die Faust sich zusammenzieht, ist der Schlüssel

Prof. Tamm erklärt weiter, dass es etwas ironisch ist, wenn das Virus sich der Zelle nähert, erscheint das Molekül, das schließlich die Faust bildet, wie eine ausgestreckte Hand.

Um die "Hand" zusammenzupressen und die Faust zu bilden, muss das Virus Aminosäuren in sich selbst identifizieren. Und das könnte der Schlüssel sein, um das Virus zu blockieren: "Wenn man diese [Aminosäuren] verliert", erklärt Prof. Tamm, "wäre es immer in der erweiterten Handbildung."

Das Team testete ihre Ergebnisse, indem es mit virusähnlichen Partikeln arbeitete, die sich wie Ebola verhalten, aber sicher im Labor verwendet werden können. Sie bestätigten die Idee des Faustballens und verifizierten es in Reagenzgläsern und lebenden Zellen.

Sie haben auch ein Computermodell des Prozesses erstellt, das geholfen hat, die Funktionsweise der Ebola-Infektion besser zu verstehen.

Das Team hofft, dass seine Arbeit Wissenschaftlern nicht nur dabei helfen wird, der Ebola-Infektion einen Riegel vorzuschieben, sondern auch mit anderen Viren, die ähnliche Fist-Continuing-Strukturen aufweisen, wie Prof. Tamm erklärt:

"Sobald Sie die Veränderungen der molekularen Form, die diese Strukturen beim Eintritt in die Zelle erfahren, visualisiert haben, können Sie sehen, welche Moleküle oder potentielle antivirale Medikamente diesen Prozess stören könnten. Sie haben diese Kontakte, die zum Zusammenpressen der Faust nötig sind passieren - wenn Sie ein Molekül finden könnten, das einen Schraubenschlüssel in die Gänge dieses Mechanismus wirft, könnten Sie das tatsächlich verhindern. "

Im August 2013 Medizinische Nachrichten heute berichteten, wie Wissenschaftler entdeckten, dass das Ebola-Virus wie ein "Transformator" zusammengesetzt und wieder zusammengesetzt wird. Im Tagebuch schreiben Zellebeschreiben sie, wie das gleiche Molekül, das neue Viren zusammenfügt und freisetzt, sich auch in verschiedene Formen umordnet, wobei jede Form ein anderes Stadium des Lebenszyklus des Virus steuert.

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