Einfallsreiches virales Protein bekämpft die Abwehrkräfte von Affen und Menschen unterschiedlich

Im epischen Kampf zwischen Wirten und Viren entwickeln sich Viren ständig weiter, um ansteckender zu werden. Jetzt haben Forscher aus Japan herausgefunden, dass sich auch menschliche Gene weiterentwickeln, um unseren Körper vor dem Eindringen lebensbedrohlicher Viren zu schützen.

In einer im Dezember veröffentlichten Studie in Zeitschrift für Virologiehaben Forscher der Tokyo Medical and Dental University (TMDU) herausgefunden, dass eine Affenvariante des Human Immunodeficiency Virus (HIV) einem menschlichen Protein, das sich gegen Virusinfektionen verteidigt, auf andere Weise entgegenwirken kann als dasselbe Protein bei Affen.

Das Simian Immunodeficiency Virus (SIV) ist eng mit HIV verwandt, und beide Viren neigen dazu, ähnliche Strategien zu verwenden, um der Abwehr ihrer Wirte zu entkommen, die auch sehr ähnlich sind. Eine dieser Abwehrkräfte ist ein Protein namens Tetherin (auch bekannt als BST-2 oder CD317). Wenn das Virus in eine Zelle eindringt, verhindert Tetherin, dass das Virus die Zelle verlässt und andere Zellen in der Nähe infiziert. Um dieser Maßnahme entgegenzuwirken, stellen HIV und SIV ein Protein namens virales Protein U (Vpu) her, das sich an Tetherin bindet und dessen Wirkung blockiert.

„Da Viren sich an ihre Wirte anpassen, ist HIV Vpu am wirksamsten gegen menschliches Tetherin, während SIV Vpu am wirksamsten gegen Affen-Tetherin ist“, erklärt Dr. Takeshi Yoshida, leitender Autor der Studie. „Aber in mindestens einem ungewöhnlichen Fall kann ein SIV-Stamm, der typischerweise den Fleckennasenaffen infiziert, auch die menschliche Abwehr überwinden, was darauf hindeutet, dass SIV möglicherweise Menschen infiziert.“

Um zu untersuchen, wie sich SIV Vpu auf menschliches Tetherin auswirkt, mutierten die Forscher verschiedene Teile des Proteins und untersuchten, wie gut es die normalen Aktivitäten und Wirkungen von Tetherin blockierte.

„Die Ergebnisse waren unerwartet“, sagt Dr. Weitong Yao, Hauptautor. „Wir haben festgestellt, dass die Teile von SIV Vpu, die benötigt werden, um Affen-Tetherin entgegenzuwirken, nicht die gleichen sind wie die Teile, die benötigt werden, um menschliches Tetherin entgegenzuwirken.“

Die Forscher identifizierten sieben spezifische Aminosäuren (die Grundbausteine ​​von Proteinen), die für SIV benötigt werden, um menschliches Tetherin zu blockieren. Wichtig ist, dass diese sieben Aminosäuren für das Virus nicht essentiell waren, um Affen-Tetherin zu blockieren.

„Was uns das sagt, ist, dass SIV Vpu möglicherweise völlig unterschiedliche Mechanismen verwendet, um den Auswirkungen von Affen- und menschlichem Tetherin entgegenzuwirken“, sagt Yoshida.

Angesichts der unterschiedlichen Ansätze, die dieses virale Protein verwendet, um Affen- und Menschen-Tetherin zu neutralisieren, scheint es wahrscheinlich, dass das Gen, das menschliches Tetherin kodiert, im Laufe der Evolution einem anderen Druck ausgesetzt war als das Gen, das Affen-Tetherin kodiert. Die Ergebnisse dieser Studie könnten uns helfen, die Evolution von Wirtsgenen als Ergebnis von Wirt-Pathogen-Interaktionen besser zu verstehen.

Bereitgestellt von der Tokyo Medical and Dental University