Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zellen beschleunigen Freisetzung von HIV

19.12.2008
Zellaustritt von HI-Viren erstmals dreidimensional auf Nanoebene dargestellt / Heidelberger und Münchner Wissenschaftler veröffentlichen in "Cell Host & Microbe"

HI-Viren befallen Immunzellen, um sich im menschlichen Körper zu vermehren. Doch wie kommen die neu gebildeten Viren aus der Wirtszelle raus? Und welche Rolle spielt die Zelle selbst dabei?

Diesen Fragen gehen Wissenschaftler des Hygiene-Instituts am Universitätsklinikum Heidelberg gemeinsam mit Kooperationspartnern vom Max Planck Institut für Biochemie in Martinsried mit Hilfe eines neuen hochauflösenden Verfahrens, der Kryo-Elektronentomographie, auf den Grund. Die ersten dreidimensionalen Bilder im Nanometerbereich zeigen: Die Wirtszelle selbst ist an der Freisetzung des AIDS-Erregers früher beteiligt und spielt vermutlich eine wichtigere Rolle als bisher angenommen.

Die Ergebnisse tragen dazu bei, die komplizierten Wechselwirkungen zwischen Zelle und Virus zu verstehen - ein wichtiger Ansatzpunkt für zukünftige Therapien gegen AIDS. "Wenn wir bereits innerhalb der Wirtszelle die Virusbildung stören, also in einem sehr frühen Stadium angreifen, dann ist das Virus möglicherweise empfindlicher", erklärt Professor Dr. Hans-Georg Kräusslich, Geschäftsführender Direktor des Hygiene-Instituts und Seniorautor der wissenschaftlichen Arbeit, die im Dezember 2008 in der Fachzeitschrift "Cell Host & Microbe" veröffentlicht wurde.

Zelle kappt Verbindung zu Viruskapsel

Befallen HI-Viren Zellen des Immunsystems, programmieren sie diese auf "Virusvermehrung" um. Dazu schleusen sie ihr Erbgut mit allen notwendigen Informationen in die Zelle ein: Von nun an vervielfältigen die Zellen das Erbgut des AIDS-Erregers und produzieren die Bausteine der Virushülle. Schließlich verlassen die neu gebildeten Viren als kugelförmige Kapsel die Zelle. Dabei kappen zelleigene Proteine - der so genannte Proteinkomplex ESCRT (sprich: escort) - die Verbindung zwischen Viruskapsel und Zelloberfläche. "Unsere Aufnahmen mit der Kryo-Elektronentomographie zeigen, dass die Kapseln erst zu ca. 60 Prozent fertig gestellt sind, wenn die Viren abgeschnürt werden", erklärt Professor Kräusslich. Die ESCRT-Proteine greifen also offenbar schon in einem frühen Stadium der Partikelbildung ein. Eine Schwachstelle ist die scheinbar unvollständige Hülle des Virus nicht: Ist das Virus freigesetzt, ordnen sich die vorhandenen Proteine zu einem vollständigen konusförmigen Kapsid um.

Kryo-Elektronentomographie erlaubt spektakuläre Momentaufnahmen

Momentaufnahmen dieser molekularen Vorgängen sind in dieser Form nur mit der Kryo-Elektronentomographie möglich: Durch das blitzartige Einfrieren auf minus 196 Grad Celsius bleibt die räumliche Struktur und Anordnung aller Zellbestandteile vollständig erhalten. Die Untersuchungsobjekte bleiben unverfälscht - chemische Vorbehandlungen, Anfärben oder Dünnschnitte sind nicht notwendig. Im Elektronenmikroskop wird das Objekt aus verschiedenen Richtungen durchstrahlt; ein dreidimensionales Struktur-Modell mit einer Auflösung von wenigen Nanometern, also Millionstel Millimetern, entsteht. Die Kryo-Elektronentomographie für diese Arbeit wurde unter der Leitung von Dr. Kay Grünewald vom Max Planck Institut für Biochemie in Martinsried durchgeführt.

Literatur:
Lars-Anders Carlson, John A.G. Briggs, Bärbel Glass, James D. Riches, Martha N. Simon, Marc C. Johnson, Barbara Müller, Kay Grünewald, Hans-Georg Kräusslich: Three-Dimensional Analysis of Budding Sites and Released Virus Suggests a Revised Model for HIV-1 Morphogenesis. Cell Host & Microbe. Volume 4, Issue 6, 11 December 2008, Pages 592-599 . doi:10.1016/j.chom.2008.10.013
Ansprechpartner:
Hans-Georg Kräusslich
Abteilung Virologie
Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 324
Tel: +49 (0)6221 56-5001
E-Mail: Hans-Georg_Kraeusslich@med.uni-heidelberg.de
www.klinikum.uni-heidelberg.de/virologie
Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg:
Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang
Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der größten und renommiertesten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international bedeutsamen biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung neuer Therapien und ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 7.000 Mitarbeiter und sind aktiv in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 40 Kliniken und Fachabteilungen mit 1.600 Betten werden jährlich rund 860.000 Patienten ambulant und stationär behandelt. Derzeit studieren ca. 3.100 angehende Ärzte in Heidelberg; das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. (Stand 12/2008)
Bei Rückfragen von Journalisten:
Dr. Annette Tuffs
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit des Universitätsklinikums Heidelberg
und der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 672
69120 Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 45 36
Fax: 06221 / 56 45 44
E-Mail: annette.tuffs(at)med.uni-heidelberg.de

Dr. Annette Tuffs | idw
Weitere Informationen:
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/presse

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Herz-Bindegewebe unter Strom
08.12.2016 | Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

nachricht Der Evolution des Immunsystems auf der Spur
08.12.2016 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

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: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Bindegewebe unter Strom

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Eine Extra-Sekunde zum neuen Jahr

08.12.2016 | Physik Astronomie

Wenn der Fluss krank ist – Fachseminar zu Gewässerökologie und Gewässerschutz

08.12.2016 | Seminare Workshops