Stopp! Viren müssen draußen bleiben!

Zellkernporen sind die Türsteher des Zellkerns. Sie bewachen unser darin gespeichertes Erbgut. Das klingt erst einmal recht einfach. Aber wenn du genauer hinschaust, offenbart sich ein hochkomplexes Protein-Puzzle aus etwa 1000 einzelnen Teilen, die nur im Zusammenspiel ihre Funktion entfalten.

Lange waren nur zwei Drittel dieses Puzzles der Kernpore gelöst – bis Forschende mehrere Methoden kombinierten und so 90 % der gesamten Struktur des Proteinkomplexes decodieren konnten. Agnieszka Obarska-Kosińska, Martin Beck und ihre Mitforschenden schauten sich die Poren über cryo-Elektronenmikroskopie in ihrer direkten Zellumgebung an und kombinierten ihre Ergebnisse mit Computersimulationen. Dafür nutzten sie Alphafold2, ein Programm, das mithilfe von künstlicher Intelligenz Proteinstrukturen vorhersagen kann. So konnten sie nicht nur das Proteinpuzzle fast vollständig lösen, sondern auch simulieren, wie die einzelnen Teile zusammen funktionieren und so das Erbgut beschützen. Ein großer Durchbruch! (Publikation: Mosalangati et al., AI-based structure prediction empowers integrative structural analysis of human nuclear pores, Science 2022).

Wie das HI-Virus es schafft, die Kernpore zu überwinden

Das HIV dringt in den Zellkern ein und integriert Teile seiner DNA in die DNA des Menschen. So sorgt es dafür, dass in den infizierten Zellen weitere Viren produziert werden. Dadurch ist es viel effektiver als andere Viren, die von den Kernporen daran gehinndert werden, in den Kern einzudringen. Aber wie schafft das HI-Virus das? 

Mit der Zeit hat das HIV so etwas wie eine freie Eintrittskarte für den Zellkern entwickelt, mit der es die Kernporen überlistet und ungehindert durch gelassen wird.

Die neuste Entdeckung von Martin Beck und seinem Team ist, dass das Virus dabei mit seinem breiten Ende die Struktur der Kernpore durchbricht. Ob dies noch weitere Auswirkungen auf die Zelle hat und welche, wird das Team noch erforschen (Preprint: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590733v1).

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