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Auf molekularer Ebene untersucht Warum Sars-Coronaviren so gefährlich sind

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Das SUD-Protein des Sars-Coronavirus (orange) bildet einen Komplex mit dem menschlichen Protein Paip-1 (hellblau). Die besonders stark wechselwirkenden Elemente der beiden Proteine sind grün (SUD) und violett (Paip-1) dargestellt.

(Foto: J. Lei et al., 2021, EMBO Journal)

Seit mehr als 50 Jahren sind Coronaviren als harmlose Krankheitsauslöser bekannt. Doch Sars-CoV-2 ist anders. Es fordert Menschenleben und löst eine anhaltende Pandemie mit verheerenden Folgen aus. Den Grund könnten Forscher nun gefunden haben.

Sars-Coronaviren haben im Unterschied zu bisher bekannten Coronaviren spezifische genetische Veränderungen, die ihnen die Fähigkeit verleiht, menschliche Zellen zum eigenen Vorteil umzufunktionieren. Das haben zwei Forscherteams, an denen Rolf Hilgenfeld von der Universität Lübeck und Albrecht von Brunn von der Ludwig-Maximilians-Universität München beteiligt waren, herausgefunden. Diese genetisch bedingte Fähigkeit könnte auch der Grund dafür sein, weshalb Sars-Coronaviren so gefährlich für den Menschen sein können.

Die Genregion, die bereits vor mehreren Jahren bei Sars-Coronaviren entdeckt worden ist, wurde als "Sars-unique Domain", kurz SUD, bezeichnet. Die Arbeitsgruppe um von Brunn hatte damals festgestellt, dass das sich im Virus befindende SUD-Protein nach dem Eindringen in die Zelle eine Wechselwirkung mit einem menschlichen Protein namens Paip-1 eingeht. Angesichts der aktuellen Covid-19-Pandemie wurden diese Mechanismen nun noch genauer untersucht. "Als erfahrener Coronavirus-Forscher wusste ich, dass man die Besonderheiten des Sars-Coronavirus-Genoms anschauen muss, wenn man dieses Virus verstehen will", erklärt Albrecht von Brunn laut einer Mitteilung des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung.

Sars-Coronaviren kapern Zellmechanismen

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Die Forscher konnten zeigen, dass es durch die Bindung beider Proteine zu einer Aktivierung der sogenannten Ribosomen in den menschlichen Zellen kommt. Das wiederum steigert die Herstellung aller Proteine, also auch der des eingedrungenen Virus. Da Sars-Coronaviren aber die RNA-Moleküle in der Wirtszelle zerstört, die für die Herstellung weiterer menschlicher Proteine nötig sind, werden in den infizierten Zellen überwiegend virale Proteine hergestellt. In der Folge können viele neue Kopien des Sars-Coronavirus entstehen. Das führt dann schließlich zu den weltweit grassierenden Covid-19-Erkrankungen. Wie die dreidimensionale Struktur dieser Komplexe aussehen könnte, klärte die zweite Forschergruppe mithilfe von Röntgenstrukturanalysen und entwarf ein Bild dazu.

"Derartige Wechselwirkungsstudien zwischen Coronavirus-Proteinen und Proteinen der infizierten menschlichen Zelle werden uns helfen zu verstehen, wie sich die Viren Schlüsselfunktionen der Wirtszelle zunutze machen", resümiert Hilgenfeld laut Mitteilung die Ergebnisse, die im "The Embo Journal" veröffentlicht wurden.

Quelle: ntv.de, jaz

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