Mib1 Protein: Neue Forschungen zeigen, dass die Zellen signalisieren können, wenn eine Virusinfektion auftritt

Wissenschaftler der Universität Zürich haben das sogenannte Mib1 Protein entdeckt, mit dem Adenoviren menschliche Zellen infizieren können. Diese Proteinart gibt dem Virus das Signal, die DNS zu entfernen und diese in den Zellkern freizusetzen. Die Blockierung dieses Proteins könnte aus diesem Grund Menschen mit geschwächtem Immunsystem helfen, gefährliche Viren zu bekämpfen.

Viren sind seit Äonen ein Teil von Tieren und Menschen. Wenn sie in eine Zelle eindringen, können sie mit ihrem Genom in den Zellkern gelangen. Somit werden diese also ein Teil des infizierten Organismus. Viren übertragen ihre Gene zwischen verschiedenen Organismen sowie zwischen Geweben, die gut differenzierte Zellen in einem Lebewesen enthalten. Wie sie ihre gut gepackten Gene freilegen und sie zur Infektion freisetzen, ist jedoch weitgehend unbekannt.

Die Forschergruppe von Urs Greber, Professor am Institut für Molekulare Lebenswissenschaften der Universität Zürich (UZH), hat nun erstmals ein Protein in menschlichen Zellen identifiziert, das für eine erfolgreiche Entschichtung der viralen DNA entscheidend ist: Die Ubiquitin-Ligase Mind Bombe 1 (Mib1).

"Das Protein ermöglicht es Adenoviren, ihre DNA zu entfernen und in den Zellkern zu entladen - was für eine erfolgreiche Infektion notwendig ist", sagt Greber.

Wenn das Mib1 Protein nicht produziert wird oder nicht richtig funktioniert, können die Viren in die Zelle eindringen und die Kernmembran erreichen. Sie bleiben jedoch an den porösen Strukturen der Kernhülle hängen. "Dieser Befund eröffnet eine neue Möglichkeit, antivirale Therapien zu entwickeln, die Mib1 in gut differenzierten Zellen blockieren", sagt Greber. Gegenwärtig gibt es keine wirksamen Medikamente zur Bekämpfung dieser weit verbreiteten Viren.

Eingangstür für Viren

Die Forscher fanden das Protein, indem sie die meisten Gene in menschlichen Zellen des Lungenepithels einzeln mit Hilfe von RNA-Interferenzen abschalteten. Sie testeten, ob Adenoviren die Zellen infizieren könnten. "Als wir das Gen inhibierten oder mit der CRISPR-Cas-Technologie ausschalteten, ging die Rate der Virusinfektion drastisch zurück. Praktisch alle Adenoviren blieben an den Porenstrukturen außerhalb des Zellkerns hängen", sagt Greber. Sobald diese Zellen nach genetischen Eingriffen wieder geringe Mengen an Mib1 Protein produzierten, erreichte es die Viren an den Kernporen, wobei die Viren ihre Gene lösten und die Zellen infizierten.

Adenoviren sind bei Menschen und vielen Tieren weit verbreitet. Beim Menschen können sie Infektionen der Atemwege und des Magen-Darm-Trakts sowie der Nieren, Leber, Augen und Blutzellen verursachen. Für gesunde Menschen sind Viren nicht lebensbedrohlich. Sie setzen sich einfach in Immunzellen ab, wo sie monatelang verbleiben, ohne die Zellen oder das Gewebe zu beschädigen. Bei einer Person mit einem geschwächten Immunsystem, beispielsweise bei Empfängern von Stammzellen- oder Organtransplantaten, können sich Adenoviren jedoch leicht auf andere Zellen ausbreiten und lebensbedrohlich werden.

Mib1 Protein alarmiert den Körper