Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben erstmalig das Interaktions-Netzwerk der Hepatitis C Virusproteine in lebenden menschlichen Zellen entschlüsselt. Damit tragen sie zu einem verbesserten Verständnis der Krankheitsmechanismen der durch Hepatitis C Viren verursachten entzündlichen Lebererkrankung bei und eröffnen neue Ansatzpunkte für die Therapieentwicklung. Die Ergebnisse sind in dem Fachjournal ‚Molecular & Cellular Proteomics‘ veröffentlicht.

Viren nutzen menschliche Zellen, um sich zu vermehren und zu verbreiten. Dabei spielen sowohl Interaktionen mit zellulären Wirtsfaktoren als auch Virus-Virus-Interaktionen eine Rolle. Wechselwirkungen viraler Proteine sind zum Beispiel für den Zusammenbau neuer infektiöser Viruspartikel essentiell.

Interaktionsnetzwerk erklärt virale Mechanismen und bietet Therapieansätze

Das Hepatitis C Virus (HCV) bildet ein Vorläuferprotein, das zu zehn viralen Proteinen prozessiert wird. Wie diese Proteine miteinander interagieren und somit wichtige Schritte im viralen Vermehrungszyklus regulieren, haben nun Wissenschaftler des Instituts für Virologie am Helmholtz Zentrum München herausgefunden. Die Aufklärung eines solchen Interaktionsnetzwerks schafft ein besseres Verständnis der viralen Krankheitsmechanismen und legt die Grundlage für neue Therapieansätze.

Für die Untersuchungen wandte das Team um Prof. Dr. Michael Schindler, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Virologie, die FACS-FRET* Technik an, die von Schindler am Heinrich-Pette-Institut in Hamburg entwickelt wurde. Mittels FACS-FRET lassen sich Protein-Interaktionen in lebenden Zellen charakterisieren. Darüber hinaus kann die Bedeutung bestimmter Proteininteraktionen für die Vermehrung der Viren untersucht werden. Die Methode eignet sich zudem für ein Wirkstoffscreening antiviraler Substanzen.

Neue antivirale Wirkstoffe mit geringen Nebenwirkungen finden

„Unsere Ergebnisse zeigen, wie virale Proteine innerhalb menschlicher Zellen interagieren. Darauf basierend können neue antivirale Wirkstoffe gefunden werden. Insbesondere wenn sich diese spezifisch gegen Virus-Virus-Interaktionen richten, ist von einem geringen Nebenwirkungsprofil auszugehen. Diese Vermutung hat sich schon in ersten Wirkstoffscreens bestätigt“, erklärt Schindler. „Da unsere Methode interdisziplinär anwendbar ist, wollen wir sie zudem nutzen, um die Netzwerke anderer humanpathogener Viren aufzudecken. Ich denke zum Beispiel an das Hepatitis B Virus (HBV) oder das Humane Immundefizienz Virus (HIV).“

Infektionen mit HCV führen zu einer entzündlichen Lebererkrankung und verlaufen in bis zu 80 Prozent der Fälle chronisch. Hepatitis C ist ein Risikofaktor für die Entstehung von Leberzirrhose und Leberkrebs.

Weitere Informationen
*FACS-FRET: fluorescence-activated cell sorting - fluorescence resonance energy transfer. Kombination zweier Methoden, die einerseits die Analyse zellulärer Parameter im Hochdurchsatz erlaubt (FACS) und es andererseits ermöglicht, Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen zu charakterisieren (FRET).


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Quelle: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (05/2014)


Original-Publikation:
Hagen, N. et al. (2014), The intra viral protein interaction network of hepatitis C virus. Molecular & Cellular Proteomics, doi: 10.1074/mcp.M113.036301
Link zur Fachpublikation: http://www.mcponline.org/content/early/2014/05/05/mcp.M113.036301.abstract