Forscher systematisch die track-protein-Interaktionen in der Verteidigung gegen Viren

Die körpereigene Abwehr-Strategien gegen virale Infektionen sind ebenso vielfältig wie die Angriffe selbst. Ein team von der Technischen Universität München (TUM) und die Max-Planck-Institut für Biochemie durchgeführt hat, eine systematische Untersuchung in ein zentrales Merkmal der antiviralen angeborenen Immunantwort, nämlich in interferon-stimulated Gene, oder ISGs. Es gelang der Gruppe bei der Dokumentation der Strategien, die von ISGs zur Stärkung der körpereigenen Abwehr gegen Viren für die erste Zeit.

Einmal innerhalb des menschlichen Körpers, Viren handeln, wie Saboteure. Verwenden Sie die molekularen Mechanismen von Zellen, sich zu vermehren und zu verbreiten—manchmal mit verheerenden Ergebnissen. Um dem entgegenzuwirken, hat der Körper entwickelt eine effektive Abwehr gegen Viren, die Bestandteil unserer angeborenen Immunabwehr. ISGs spielen eine entscheidende Rolle in dieser Verteidigung. „Wir wissen aus Studien, die Forscher, dass verschiedene ISGs können, haben einen hemmenden Einfluss auf die virale Aktivität, aber nicht genau, wie Sie diese erreichen“, sagt Andreas Pichlmair, professor der Viralen Immunopathology am TUM-Institut für Virologie.

Für Ihre aktuelle Studie, Pichlmair und sein team systematisch untersucht, welche Proteine ISGs mit Ihnen interagieren. Sie aktiviert eine bestimmte ISG in Zellkulturen und verwendet Massenspektrometrie, um zu bestimmen, die Proteine interagieren mit der jeweiligen ISG. Als ein Ergebnis dieser intensiven Analyse haben wir nun Informationen über 104 ISGs und 1401-Proteine binden mit Ihnen. Rund 90 Prozent dieser Interaktionen, die bisher unentdeckt waren.

Einblicke in Verteidigung-Strategien

„Sobald wir haben festgestellt, dass die ISG den Interaktionspartner, können wir gehen, um zu folgern, wie der Körper wehrt sich gegen Viren“, erklärt Pichlmair. „Die ersten Ergebnisse zeigen bereits, wie vielfältig diese Immunreaktion ist.“ Während einige ISGs ändern können Viren direkt, andere haben eine indirekte Wirkung. Zum Beispiel, die Interaktionspartner sind die zellulären Proteine durch die Viren für die Replikation. Andere ISGs interagieren mit Proteinen essentiell für die Zelle die Energiebilanz. Ein weiteres Ergebnis ist, dass einige Proteine, wie das Molekül LGALS3BP—interagieren mit einer großen Anzahl von ISGs. Weitere Experimente haben gezeigt, dass LGALS3BP spielt eine bisher unerkannte wichtige Rolle bei der Koordinierung der antiviralen Immunantwort.

Pichlmair fühlt, dass diese Erkenntnisse könnten auch ebnen den Weg für neue Therapien: „Wenn wir wissen, was unser Körper tut, wenn es erfolgreich bekämpft, einer viralen Infektion, können wir Wege finden, um diese Abwehrmechanismen in Gang gesetzt, Krankheiten, die kann der Körper befassen sich mit durch sich selbst.“

Datenbanken: Eckpfeiler der Biomedizin

Andreas Pichlmair Forschungs-Projekt zeigt die Bedeutung der biomedizinischen Daten-repositories, die in der Grundlagen-und angewandten Forschung. Die aktuelle Studie, zum Beispiel, wurde basierend auf den Daten aus verschiedenen anderen Studien untersucht, welche Proteine gehören zu den ISGs in den ersten Platz. Ähnlich, verknüpfen Ihre Ergebnisse mit den Daten von anderen Wissenschaftlern auf virale protein-Interaktionen Gaben die Forscher eine weitere wichtige Informationsquelle.

Die TUM hat immer wieder wichtige Beiträge zur data-driven biomedical research in den letzten Jahren—beispielsweise durch die Errichtung der Datenbank ProteomicsDB, die bietet kostenlosen Zugriff auf rund 90 Prozent des menschlichen proteoms. Mehr kürzlich, Pichlmair und sein team erfasst die zelluläre Proteine, die die einzelnen Proteine des Zika-virus interagieren mit, und konnten so zum Teil erklären die Pathogenese dieses virus.