Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Manipulierter Pförtner: Wie Viren in den Zellkern gelangen

03.10.2011
Adenoviren lösen Atemwegserkrankungen aus und sind für den Menschen gefährlicher als bisher angenommen wurde. Sie manipulieren Pförtner-Moleküle und dringen mit Hilfe der Wirtszelle in deren Zellkern ein. Ein Forschungsteam unter Leitung von Zellbiologen und Virologen der Universität Zürich konnte diesen Mechanismus erstmals im Detail nachweisen.

Sie sind ein Erfolgsmodell der Evolution, und es gibt sie seit Urzeiten: Viren. Viren sind enorm anpassungsfähig, doch sie haben ein Problem: Sie können sich nicht selbst vermehren, sondern schleusen ihre Gene in geeignete Wirtszellen ein. Bei manchen Viren muss die virale DNA zur Vermehrung in den Zellkern gelangen. Das ist seit bald 50 Jahren bekannt. Man weiss beispielsweise, dass das Adenovirus dazu in einem ersten Schritt seine Proteinhülle ablegt. Doch wie und wodurch die DNA enthüllt wird und sich in die Wirtszelle einschleust, blieb trotz jahrzehntelanger Forschung unbeantwortet.

Jetzt ist es einer Forschungsgruppe unter der Leitung von Urs Greber, Zellbiologe an der Universität Zürich, gelungen, diese Punkte zu klären. Wie die Wissenschaftler kürzlich im Magazin «Cell Host & Microbe» zeigen, benutzen Viren zelleigene Mechanismen. Das Adenovirus dockt an ein Pförtner-Molekül an, das am Kernporenkomplex in der Zellkernmembran sitzt und den Zugang in und aus dem Kern kontrolliert. Ein anderes Protein des Kernporenkomplexes bindet und aktiviert ein Motorprotein der Kinesin-Familie, das den Stofftransport in der Nähe des Kerns regelt.

Virus-DNA wird mit Hilfe der Wirtszelle enthüllt
«Das Motorprotein befindet sich in einem aktivierten Zustand, kann an Mikrotubuli binden und entlang der Mikrotubuli wandern», erklärt Professor Greber die Beobachtungen seines Teams. Und genau diese Situation nutzt das angedockte Virus für seine Zwecke. Das Virus bindet an das Kinesin und nützt so die Energie des Motors aus, um die eigene Hülle zu zerreissen. Die Virus-DNA wird dadurch enthüllt und ist bereit für den Transport in den Zellkern. Die Aktion des aktivierten Motors hat noch eine andere Wirkung: Die Zellkern-Pore reisst auf und wird markant vergrössert. Dadurch gelangt die virale DNA leichter in den Zellkern. Erstaunlicherweise repariert die Zelle die defekte Kernpore, sodass der Viruseinbruch in den Kern scheinbar keinen Schaden hinterlässt. Die virale DNA wird praktisch spurlos in den Kern eingeschleust und kann sich dort bequem vervielfältigen.

Für ihre Untersuchungen setzten die Forscher Adenoviren ein. Adenoviren lösen u.a. Atemwegserkrankungen oder epidemische Augenentzündungen aus. Sie galten bis vor kurzem für gesunde Menschen als vergleichsweise harmlos. Forschungsresultate einer andern Gruppe haben jedoch kürzlich gezeigt, dass ein neuartiges Adenovirus eine gefürchtete Zoonose auslöste. Es wurde also von einem Tier auf Menschen übertragen und verbreitete sich anschliessend von Mensch zu Mensch.

Literatur:
Sten Strunze, Martin F. Engelke, I-Hsuan Wang, Daniel Puntener, Karin Boucke, Sibylle Schleich, Michael Way, Philipp Schoenenberger, Christoph J. Burckhardt und Urs F. Greber: Kinesin-1-Mediated Capsid Disassembly and Disruption of the Nuclear Pore Complex Promote Virus Infection, in: Cell Host & Microbe 10, 15. September 2011, DOI: 10.1016/j.chom.2011.08.010
Kontakte:
Prof. Urs Greber
Institut für Molekulare Biologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 48 41
E-Mail: urs.greber@imls.uzh.ch
Beat Müller
Media Relations
Universität Zürich
Tel. +41 44 634 44 32
E-Mail: beat.mueller@kommunikation.uzh.ch

Nathalie Huber | idw
Weitere Informationen:
http://www.uzh.ch/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie