Sobald HIV in eine Immunzelle eintritt, muss es seinen Weg in den Kern machen, um mit der DNA der Zelle zu verschmelzen. Die meisten Viren warten, bis die Zelle teilt, um dies zu tun, aber HIV ist zu ungeduldig. Stattdessen entführt das Virus ein Protein und macht es zu vergrößern Poren in der Membran um den Kern, dass die Zelle verwendet, um Materialien zu und aus dem Kern zu passieren.

In Zellen, die kein KIF5B oder Nup358 haben, merken die Forscher, dass der HIV-1-Eintrag stark reduziert ist und sich das Virus (rot) um die Außenseite des Zellkerns (blau) ansammelt.

Bildnachweis: Loyola University Chicago

Dies war die wichtigste Erkenntnis der neuen Forschung in der Zeitschrift veröffentlicht PLOS Pathogene Von einem Team von der Loyola Universität, Chicago, IL.

Senior Autor Edward M. Campbell, Associate Professor in der Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie an Loyola Stritch School of Medicine, sagt die Entdeckung könnte dazu führen, dass neue Medikamente zur Behandlung von HIV / AIDS.

Viren verursachen Krankheit durch Eindringen von Zellen und verändern, wie sie sich verhalten. Verschiedene Viren zielen auf verschiedene Zellen. HIV zielt auf Zellen im Immunsystem.

Als HIV beeinträchtigt und zerstört infizierten Menschen Immunzellen, ihre Verteidigung gegen Krankheit und Infektion schwächt. Das am weitesten fortgeschrittene Stadium der Infektion - das kann von 2-15 Jahren zu entwickeln - heißt AIDS.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt es weltweit rund 37 Millionen Menschen mit HIV und rund 2 Millionen werden jedes Jahr neu infiziert.

HIV-1 ist die vorherrschende Belastung von HIV, die die überwiegende Mehrheit der HIV-Infektionen weltweit verursacht. Wenn Leute über HIV sprechen, bedeuten sie normalerweise HIV-1.

Ohne Wirtszellen können sich Viren nicht aufhalten und reproduzieren. Sie haben keine eigene Energiequelle oder einen metabolischen Motor; Sie müssen in die Wirtszelle eindringen, ihren Kern durchdringen und mit ihrer DNA verschmelzen, um die Kontrolle über Zellmaschinerie zu nehmen, um ihre eigenen Proteine ​​zu machen und zu replizieren.

HIV-1 entführt Zelle Protein zur Vergrößerung der nuklearen Poren

Die meisten Viren nehmen die Gelegenheit wahr, den Kern zu betreten, wenn die Wirtszelle sich teilt und die Kernmembran oder die Hülle - die Wand, die den Kern und seine kostbare Ladung von DNA schützt - zerbricht. Aber HIV-1 wartet nicht darauf; Irgendwie schafft es es, in den Kern der nicht-teilenden Zellen einzutreten. Genau wie es so ist, ist seit Jahren ein Rätsel.

Was besonders verblüffend war, ist, dass das HIV-1-Capsid - die Proteinhülle, die das genetische Material des Virus schützt - um 50 Prozent größer ist als die Poren in der Kernhülle. Diese Poren erlauben normalerweise, dass Proteine ​​und andere Materialien in der Wirtszelle zu und von zwischen dem Kern und dem Zellkörper reisen.

Die Entdeckung, die Prof. Campbell und Kollegen in ihrer Studie bilden, umgibt ein Protein namens KIF5B, das normalerweise verschiedene Materialien in der Zelle weg vom Kern transportiert.

Sie fanden heraus, dass HIV-1 KIF5B entführt und es dazu veranlasst, Stücke der Kernhülle abzureißen und sie vom Kern weg zu transportieren, wodurch die Poren groß genug werden, um HIV-1 durchzulassen. Die Stücke, die abgerissen werden, sind Proteine ​​namens Nup358.

In Zellen, die keine KIF5B oder Nup358 haben, merken die Autoren, dass der HIV-1-Eintrag stark reduziert ist und sich das Virus um die Außenseite der Kernhülle ansammelt.

Entdeckung könnte zu einer neuen Droge für HIV führen

Das Team schlägt vor, dass der Befund zu einer neuen Art von Anti-HIV-Medikament führen kann, der KIF5B daran hindert, die Poren in den Kernhüllen von Wirtszellen zu stören.

Ein solches Medikament könnte den Eintritt von HIV in den Wirtszellkern lang genug verlangsamen, um dem Immunsystem Zeit zu geben, den Alarm zu hemmen und das Virus zu zerstören.

Zellen haben natürliche Mechanismen zum Nachweis von Viren in ihrem Zytoplasma - die Flüssigkeit, die die Zelle füllt und den Kern umgibt. Aber HIV-1 ist in der Lage, den Kern zu betreten, bevor diese Mechanismen Zeit haben zu reagieren.

Drogen, die die Entführung von KIF5B deaktivieren, würden HIV-1 im Zytoplasma einfangen. Dies würde nicht nur eine Infektion verhindern, sondern auch die Chance erhöhen, dass HIV-1 erkannt und eliminiert wird.

Es ist wie eine Bank Gewölbe schwerer zu brechen. Zusätzlich, um das Geld sicherer zu machen, würde es die Chance erhöhen, den Alarm zu klingen und die Einbrecher zu fangen."

Prof. Edward M. Campbell

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