HIV Entschlüsselte Kapsel-Struktur
Modell der Kapsel, die das Erbgut des HI-Virus umschließt: Forscher haben die Gesamtstruktur dieser Kapsel aufgeklärt - sie nutzten dafür mit verschiedenen Techniken gewonnene Daten, die sie mit Hilfe eines Supercomputers zusammenführten.
Illustration des Kapsids: Nur ein einziger Protein-Typ, das Kapsel-Protein CA bildet diese Struktur. Rund 1300 CA-Proteine fügen sich dafür zusammen. Meist bilden sie Hexamere (orange), an zwölf Stellen im Kapsid findet sich jedoch ein Pentamer (gelb).
Röhrchen von CA-Hexameren unterm Elektronenmikroskop: Ohne die Pentamere kann keine Kapsel entstehen. Laborversuche zeigten, dass CA-Hexamere sich zu langen Rohren zusammenfügen. Die gelben Pfeile in Bild b deuten auf sogenannte Helices, die angrenzende Hexamere verbinden. Der schwarze Balken am unteren linken Bildrand entspricht 100 Nanometern.
Proteinmodell: Hier sind drei CA-Hexamere (in blau und orange) zu sehen. Zwar war schon vor dieser Veröffentlichung bekannt, dass das Kapsid-Protein diese Strukturen bildet und sich daraus die Kapsel formt. Eine genaue 3D-Darstellung möglicher Kapselformen gab es jedoch noch nicht.
Aufbau des HI-Virus (Modell, Archivbild): Das Kapsid (grün) umschließt und schützt damit das Virus-Erbgut. Es gibt es erst frei, wenn sich das Virus in einer Zelle befindet, damit sich das Erreger-Genom ins Erbgut der Wirtszelle integrieren kann. Um das Kapsid herum liegt eine kugelförmige Hülle. Auf dieser sitzen Proteine, die an Wirtszellen andocken können und dem Erreger so einen Zugang zu Zellen öffnen.
HIV-Capsid (elektronenmikroskopische Aufnahmen): Die roten Pfeile deuten auf CA-Hexamere. Die gelben Sternchen markieren Stellen, an denen sich das Kapsid besonders stark wölbt. Es ist denkbar, dass die Kapsel dort auch besser angreifbar ist.
Capsid-Modell aus 216 Hexameren und zwölf Pentameren: "Nachdem wir die chemische Struktur des Kapsids genau kennen, ist es erstmals möglich, sehenden Auges pharmakologische Wirkstoffe zu entwickeln, die es angreifen. Vorher ging das nur nach dem Trial-and-Error-Prinzip", sagt der an der aktuellen Studie beteiligte Forscher Klaus Schulten von der University of Illinois at Urbana-Champaign.
Titel der Fachzeitschrift "Nature": Wirkstoffe die sich gegen das Kapsid richten, können dringend benötigte neue Medikamente gegen HIV liefern. Da das Virus sich schnell verändert, wird es gegen die eingesetzten Mittel oft unempfindlich. Es hilft deshalb, Wirkstoffe einzusetzen, die sich gegen verschiedene Regionen des Erregers richten.
