Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Viren die Wirtszelle umprogrammieren

18.02.2015

Charité-Wissenschaftler geben neue Einblicke in die Arbeitsweise von Viren

Viren nutzen die zelluläre Maschinerie des Wirtes für ihre eigene Zwecke. Um sich zu vermehren, programmieren sie die Ribosomen ihres Wirtes zur Herstellung viraler Proteine um. Wissenschaftlern der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist es mittels der Kryo-Elektronenmikroskopie gelungen, den Mechanismus dieser Übernahme ein Stück weiter aufzuklären. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Fachjournals Molecular Cell* veröffentlicht.

Ribosomen sind die Eiweißfabriken in den Zellen aller Lebewesen. Von ihnen werden Proteine anhand eines vorgegebenen genetischen Codes hergestellt. Für die Produktion der Eiweiße werden zwei verschiedene Typen von Nukleinsäuren benötigt – die sogenannte Messenger-RNA (mRNA), die den Bauplan des Proteins enthält, und die Transfer-RNA (tRNA), die diesen Bauplan Schritt für Schritt in das Protein übersetzt.

Um auf den sehr komplexen Bauplänen den richtigen Startpunkt für die Produktion zu finden, benötigt das Ribosom eine Vielzahl an Hilfsproteinen sowie den Grundstein, die Initiator-tRNA. In einigen Fällen jedoch, wenn die mRNA eine spezielle dreidimensionale Faltung aufweist, als IRES-Struktur (interne ribosomale Eintrittstelle) bekannt, kann die Proteinbiosynthese auch mit weniger Helfern ausgelöst werden. Einige Viren nutzen solche dreidimensionalen IRES-Strukturen, um Wirts-Ribosomen zu entern und die eigenen Eiweiße produzieren zu lassen.

Die Forscher um Prof. Dr. Christian Spahn, Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik am Campus Charité Mitte, haben in ihrer Studie das IRES-Element eines bestimmten Virus – des Cricket-Paralysis-Virus (CrPV) – untersucht. Dieses Virus befällt Insekten und eignet sich besoders gut als Modellbeispiel, da es mithilfe seiner IRES (CrPV IRES) die Bindung der mRNA an das Ribosom direkt und ohne jegliche Helfer sowie ohne Initiator-tRNA vermitteln kann. Dies ist möglich, da die CrPV IRES die Struktur des tRNA-mRNA Komplexes perfekt nachahmt.

Lange Zeit ist man davon ausgegangen, dass nach der Bindung der CrPV IRES an das Ribosom die Eiweißsynthese direkt beginnen kann. Neuere Studien legen jedoch nahe, dass die dafür notwendige tRNA-Bindung durch die CrPV IRES blockiert wird. Die IRES muss erst innerhalb des Ribosoms verschoben werden, um die tRNA-Bindungsstelle zugänglich zu machen. „Unsere Studie liefert den ersten direkten Nachweis dieses verschobenen IRES-Zustandes“, erklärt Margarita Muhs, die sich mit Tarek Hilal die Erstautorenschaft teilt.

*Margarita Muhs, Tarek Hilal, Thorsten Mielke, Maxim A. Skabkin, Karissa Y. Sanbonmatsu, Tatyana V. Pestova, Christian M.T. Spahn. Cryo-EM of Ribosomal 80S Complexes with Termination Factors Reveals the Translocated Cricket Paralysis Virus IRES. Molecular Cell, Feb. 2015. doi: 10.1016/j.molcel.2014.12.016.

Kontakt:
Prof. Dr. Christian Spahn
Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik
Campus Charité Mitte
t: +49 30 450 524 131
christian.spahn@charite.de

Weitere Informationen:

http://www.charite.de
http://Institut für Medizinische Physik und Biophysik
http://biophysik.charite.de/

Dr. Julia Biederlack | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise