Im Arm des Killers

Das Ebola-Virus schützt sein Erbgut mit einer Umarmung

Ein Forschungsteam aus Heidelberg, Marburg und Kyoto hat die Struktur der Genomhülle aufgeklärt, mit der das Ebola-Virus seine Erbinformation schützt.

Photo
Erbgut im Klammergriff: Ein Ausleger des Nukleoprotein-Knäuels (unten) umfasst die kostbare RNA (gelb), die das Genom des Ebola-Virus trägt.
Quelle: John Briggs

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kombinierten Kristallstrukturstudien und Elektronenmikroskopie, um erstmals die Proteinhülle des Genoms intakter Viren in hoher Auflösung zu rekonstruieren. Die Gruppe veröffentlicht ihre Resultate in der Online-Vorschau der Wissenschaftszeitschrift „Nature“.  

Viren wie die Erreger des Ebola- und des Marburgfiebers enthalten ein Genom in Form eines RNA-Moleküls. Da die befallenen Wirtszellen Enzyme enthalten, die RNA abbauen, schützen die Viren ihr Erbgut durch eine Hülle, das so genannte Nukleokapsid. „Bisher gab es keine Rekonstruktion, die das Nukleokapsid intakter Viren dieses Typs in hoher Auflösung zeigt“, erklärt der Marburger Virologe Professor Dr. Stephan Becker, dessen Arbeitsgruppe an der Studie beteiligt ist. Die Untersuchungsergebnisse erleichtern es, zu verstehen, wie sich das Virus während einer Infektion vervielfältigt.

Bisher dachte man, die RNA werde dadurch eingekapselt, dass sich zwei Ausbuchtungen der Nukleoproteine über einer Rinne schließen, in der sich die RNA befindet

Stephan Becker

Das Team bestimmte die Struktur des Nukleokapsids von Ebolaviren, indem es Kristallstrukturanalysen mit elektronenmikroskopischen Untersuchungen kombinierte. Die ermittelten Daten zeigen, wie die Proteine aussehen, aus denen das Nukleokapsid besteht, und wie die eizelnen Nukleoproteine zum Kapsid zusammengefügt sind. Dabei blieben Überraschungen nicht aus. „Bisher dachte man, die RNA werde dadurch eingekapselt, dass sich zwei Ausbuchtungen der Nukleoproteine über einer Rinne schließen, in der sich die RNA befindet“, erläutert Becker. Die Gruppe stellte fest, dass dies nicht zutrifft. Die Forscherinnen und Forscher fanden stattdessen eine Art Klammer, die das RNA-Molekül festhält: Das wendelförmige Endstück des Nukleoproteins bildet einen Ausleger, der die RNA umfasst und festklemmt.

Die verlängerte Wendel trägt außerdem dazu bei, dass sich die Nukleoproteine zusammenlagern. „Wir schlagen ein Modell vor, in dem die Wendel sich von einer kurzen, offenen, gelösten Form zu einer langen, geschlossenen, zusammengelagerten Form transformiert“, schreiben die Autorinnen und Autoren. „Dieser Übergang bildet eine mechanistische Verbindung zwischen der Zusammenlagerung von Nukleoproteinen und der Verkapselung der RNA.“ Professor Dr. Stephan Becker leitet das Institut für Virologie der Philipps-Universität. Beckers Arbeitsgruppe gewann Viren und Virusproteine für die Untersuchungen, die größtenteils am Europäischen Labor für Molekularbiologie in Heidelberg durchgeführt wurden. Das Marburger Institut verfügt über eines der Labore mit dem höchsten Sicherheitsstandard in Europa, das für Studien an lebensgefährlichen Erregern wie Ebola- und Marburgvirus die besten Voraussetzungen bietet. Die Studie wurde unter anderem durch den Marburger Sonderforschungsbereich 1021 der Deutschen Forschungsgemeinschaft sowie durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) finanziell gefördert.


Quelle: 

10.11.2017

Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

Neues Verfahren

Schwere Virusinfektionen vor Stammzelltransplantation behandeln

Die Transplantation blutbildender Stammzellzellen eröffnet heutzutage zahlreichen Kindern und Jugendlichen, die unter einer malignen hämatologischen Erkrankung oder einer angeborenen Störungen der…

Photo

DETECT-Projekt

Mit KI gegen Hepatitis C

Nach Schätzung der Weltgesundheitsorganisation WHO sind weltweit mindestens 70 Millionen Menschen an einer chronischen Hepatitis C erkrankt. Die Virusinfektion kann – meist unbemerkt – die Leber…

Photo

Virologie

Influenza: Neuer Infektionsweg in Fledermäusen entdeckt

Forscher des Universitätsklinikums Freiburg und der Universität Zürich haben einen völlig neuen Infektionsweg von Influenzaviren entdeckt. Ein in Fledermäusen entdeckter Influenza-Typ infiziert…

Verwandte Produkte

Atlas Genetics - Atlas Genetics io system

Infectious diseases testing

Atlas Genetics - Atlas Genetics io system

Atlas Genetics Ltd
Eppendorf - Mastercycler nexus X2

Research use only (RUO)

Eppendorf - Mastercycler nexus X2

Eppendorf AG
SARSTEDT - Low DNA Binding Micro Tubes

Research use only (RUO)

SARSTEDT - Low DNA Binding Micro Tubes

SARSTEDT AG & CO. KG
Shimadzu – CLAM-2030

Research Use Only (RUO)

Shimadzu – CLAM-2030

Shimadzu Europa GmbH