Das Aids-Virus HIV nutzt menschliche Zellen, um sich zu vermehren. Am Ende des Prozesses steht dabei die Freisetzung neuer Viruspartikel aus der Wirtszelle. Diese neuen Viren enthalten die komplette Erbinformation, die im Zellkern der Wirtszelle vervielfältigt wird – aber wie genau läuft diese „Verpackung“ des Erbguts ab? Dies untersucht jetzt ein Bochumer Forscher. Er hat bereits erste Antworten gefunden – aber auch viele neue Fragen.
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Die Forscher sind den Details der Vermehrung des HI-Virus schon lange auf der Spur. Fest steht, dass neue Viruspartikel an der äußeren Hülle der Wirtszelle, der Plasmamembran, freigesetzt werden. Das Erbgut, das im Zellkern vervielfältigt wird, muss also durch die Zellflüssigkeit – Zytoplasma – zur Membran gelangen und dort in neue Viruspartikel verpackt werden, bevor sie freigelassen werden und weitere Zellen infizieren.
Virusprotein mit entscheidender Rolle
Diese Vorgänge funktionieren Studien der Arbeitsgruppe von Bastian Grewe in der Abteilung für Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität Bochum zufolge ausschließlich dann reibungslos, wenn das Virusprotein Rev anwesend ist.
„Es ist wahrscheinlich, dass das Virus daneben noch Bestandteile der Wirtszelle für seine Zwecke einspannt“, erklärt Grewe seinen Forschungsansatz. In den Blickpunkt gerückt sind dabei so genannte miRNA-Moleküle. Diese kleinen Moleküle regulieren normalerweise die Produktion von Proteinen in der Zelle nach dem Bauplan der DNA im Zellkern. „Es gibt aber Hinweise, dass die miRNA auch bei der Entstehung viraler Proteine oder beim Verpackungsprozess bedeutsam ist“, so Grewe.
Suche nach verdächtigen Überbleibseln
Um das herauszufinden, will er verschiedene Untersuchungen durchführen. „Einerseits interessiert es uns, ob sich in den neuen Viruspartikeln miRNA-Moleküle wiederfinden, die mit verpackt worden sind“, erklärt der Forscher. „Wenn ja, ist das ein Zeichen dafür, dass es eine Interaktion mit miRNA-Molekülen beim Verpacken gibt.“
Falls miRNA innerhalb der Zelle bei der Herstellung viraler Proteine eine Rolle spielt, müsste sich das anhand der so genannten Processing Bodies (P-Bodies) nachweisen lassen, wohin miRNA-gebundene Moleküle in der Regel transportiert werden. Dort müssten also auch Virusbestandteile landen, falls sie mit miRNA assoziieren. Daher will Grewe auch P-Bodies unter die Lupe nehmen und auf virale Bestandteile untersuchen.
Modulares Untersuchungssystem erlaubt Rückschlüsse
Für die Untersuchungen besonders vorteilhaft ist, dass die Forscher über ein modulares System verfügen, das es ihnen erlaubt, die Prozesse jeweils mit dem Protein Rev und ohne es zu überprüfen.
„Da die Verpackung von viraler Erbinformation in neue Viruspartikel nur mit Rev funktioniert, erwarten wir, dass wir in Abwesenheit von Rev auch kein Virusgenom in den P-Bodies der Wirtszelle finden werden und keine miRNA in Viruspartikeln“, erläutert Grewe. „Finden wir dies aber in Anwesenheit von Rev, dann können wir daraus schließen, dass miRNA bei der Vermehrung von HI-Viren eine Rolle spielt.“
Forschungspreis für Bochumer Forscher
Für seine Forschungsarbeiten hat Grewe den diesjährigen Förderpreis der von der Dresdner Bank AG betreuten Bochumer Sophia und Fritz Heinemann Stiftung erhalten. Der Preis ist mit 15.000 Euro dotiert.
(idw – Ruhr-Universität Bochum, 30.11.2009 – DLO)
