Adenovirus kapert zelluläre Müllabfuhr
Infektionsforschung
08.06.2018
Humane Adenoviren (HAdV) können die Kontrolle über die zelluläre Müllentsorgung übernehmen und zu ihrem Vorteil umprogrammieren. Wie Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München im ‚Journal of Virology‘ berichten, kann solch ein Eingreifen zahlreiche Spätfolgen nach sich ziehen, darunter sowohl den programmierten Zelltod aber auch unkontrollierte Teilung.
Seit über 60 Jahren werden Adenoviren beforscht und zahlreiche wichtige Erkenntnisse aus Zellbiologie und Tumorentstehung gehen auf entsprechende Arbeiten zurück. „Allerdings sind die Pathogenitätsmechanismen dieser Viren bis heute nicht verstanden und müssen dringend erforscht werden, da es bislang keine spezifischen pharmakologischen Interventionsstrategien gegen HAdV Infektionen gibt“ erklärt PD Dr. Sabrina Schreiner, Leiterin der Arbeitsgruppe ‚Antiviral defense of DNA viruses‘ am Institut für Virologie des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München.
In der aktuellen Arbeit konnte ihr Team in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern um Dr. Kamyar Hadian vom Institut für molekulare Toxikologie und Pharmakologie am Helmholtz Zentrum München nun neue Erkenntnisse gewinnen. „Wir zeigen, dass dem zellulären RNF4 Protein bei der Infektion eine zentrale Rolle zukommt“, erklärt Studienleiterin Schreiner. „Dabei handelt es sich um eine sogenannte Ubiquitinligase – also ein Protein, was andere Moleküle für die Entsorgung markiert.“
Abbau der Virusabwehr
RNF4 kommt auch auf natürliche Weise in der Wirtszelle vor und wird bei einer Infektion lediglich vom Virus gekapert, wie die aktuelle Arbeit zeigt. „Dazu bindet das Virus-Protein E1B-55K an RNF4 und bringt es dazu, Virusabwehr-Proteine abzubauen“, beschreibt die Erstautorin und Doktorandin Sarah Müncheberg die Ergebnisse. Konkret zeigten die Forscher das am Beispiel des antiviralen Proteins Daxx (death-domain associated protein). Solch ein Eingreifen in die zellulären Stoffwechsel kann den Autoren zufolge zahlreiche Spätfolgen wie die Zerstörung der Zelle durch programmierten Zelltod, aber auch das Ausschalten von DNA-Reparaturvorgängen mit sich bringen und somit zur Virus-vermittelten Entstehung von Krebszellen beitragen.
„In den letzten Jahren rückt HAdV wieder mehr in den Fokus der virologischen Forschung“, beschreibt Schreiner die Relevanz der Ergebnisse: „In China, den USA und Europa konnten neue hochpathogene Adenovirus Typen nachgewiesen werden. Anders als bisher betreffen sie nicht nur immungeschwächte Personen, sondern führen erstmals auch bei gesunden Personen zum Ausbruch lebensbedrohlicher Pneumonien.“ Entsprechend hoffen sie und ihr Team, dass ihre Erkenntnisse zu neuen Behandlungsansätzen führen könnten. Das Projekt wurde von der Else Kröner-Fresenius Stiftung unterstützt.
Weitere Informationen
Hintergrund:
Die Doktorandinnen Christina Weiß, Jara Brenke und Sawinee Masser sind Teilnehmerinnen am Doktoranden-Ausbildungsprogramms Helmholtz Graduate School Environmental Health, kurz HELENA.
Für ihre Arbeiten bei der Erforschung von Virus-Wirt-Wechselwirkungen humaner Adenoviren wurde Sabrina Schreiner bereits mit dem Jürgen-Wehland-Preis ausgezeichnet.
Original-Publikation:
Müncheberg, S. et al. (2018): E1B-55K mediated regulation of RNF4 STUbL promotes HAdV gene expression. Journal of Virology, DOI: 10.1128/JVI.00164-18
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. <
Die Technische Universität München (TUM) ist mit mehr als 500 Professorinnen und Professoren, rund 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und 40.000 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, verknüpft mit Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands. http://www.tum.de
