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

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