Wie das Virus in den Zellkern gelangt

Der Zellkern ist durch zwei Membranen abgeriegelt. Durchlass erlauben nur die etwa 3.000 Kernporen, die in die Kernmembran eingebettet sind. Durch die Kernporen einer menschlichen Zelle werden in jeder Minute mehr als eine Million Zell-Bausteine hindurchgeschleust. Während die Kernporen die meisten kleinen Moleküle ungehindert passieren lassen, sind große Makromoleküle für ihren Transport auf spezialisierte Shuttle-Moleküle angewiesen.

Ein derartiges Shuttle-Molekül ist der Transporter CRM1. Er transportiert einzelne Proteine und große Ribosomen-Untereinheiten für die Proteinfabriken. Auch das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) benützt diesen Transporter, um sein Erbgut in das Genom der Wirtszelle einzuschleusen.

CRM1 erkennt sein Frachtgut anhand so genannter Exportsignale, die einen Sequenzabschnitt von neun bis 14 Aminosäuren umfassen. Mithilfe der Röntgenstrukturanalyse konnten die Göttinger Wissenschaftler jetzt den atomaren Aufbau von CRM1 mit seinem Frachtgut untersuchen. Dazu kristallisierten sie CRM1 zusammen mit zwei verschiedenen Exportsignalen, die zum einen von zelleigener Fracht und zum anderen vom HI-Virus stammen. Diese beiden Exportsignale folgen stark unterschiedlichen Mustern, werden aber von einer einzigen Bindungsstelle an CRM1 erkannt. Diese bleibt starr und unverändert, während sich die unterschiedlichen Exportsignale des Frachtguts an die Bindungsstelle des CRM1-Transporters anpassen.

Diese Untersuchungen liefern die Basis für das Verständnis, wie ein Virus die zelluläre Infrastruktur für seine Vermehrung innerhalb der Wirtszelle missbraucht und dienen als Grundlage für die Entwicklung neuer Therapien zur Behandlung von AIDS.

Quelle: Güttler, T., et al.: Nature Struct. Molecul. Biol. 2010, Online-Vorabpublikation,  DOI:10.1038/nsmb.1931.