Bereits vor gut zehn Jahren haben die Forscher herausgefunden, dass ein unscheinbares Virusprotein eines verwandten SARS-Coronavirus mit der Bezeichnung Nonstructural Protein 1 (Nsp1), die wirtseigene Proteinproduktion an den Ribosomen blockiert. Mit Hilfe von menschlichen Zellen und hochauflösender Cryo-Elektronenmikroskopie gelang es ihnen nun, diesen Mechanismus genau zu verfolgen.

In der Zelle werden Aminosäuren an den Ribosomen nach der Matritze einer messenger-RNA miteinander zu einem Protein verknüpft. Sie wirken dabei als Katalysator. Der Vorgang ist zentral in der Proteinbiosynthese. Ein Ribosomen besteht aus zwei Untereinheiten, einer kleinen (40s) und einer großen (60s). An die kleine Untereinheit setzt sich nun das Virenprotein Nsp1 und blockiert damit den Eingang des Kanals, in den sich normalerweise die Messenger-RNA einfädelt.

Schema, das die Translation von mRNA und die Synthese von Proteinen am Ribosom zeigt.
Quelle: Wikipedia, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7199311

Auf diese Weise können Proteine nicht mehr produziert werden. Durch das Herunterfahren der zelleigenen Proteinproduktion schaltet das Protein zudem die angeborene Immunabwehr aus, indem eine dafür zentrale Signalkaskade blockiert. Die Zelle stirbt im Lauf der Zeit ab.

Mit den Erkenntnissen, so hoffen die Wissenschaftler*innen, lässt sich eine neue Behandlungsmethode gegen das Virus finden.

Originalpublikation:
M. Thoms et al. (2020). Structural basis for translational shutdown and immune evasion by the Nsp1 protein of SARS-CoV-2. Science 10.1126/science.abc8665 (2020). https://science.sciencemag.org/content/early/2020/07/16/science.abc8665

Quelle:
https://www.uni-muenchen.de/forschung/news/2020/beckmann_covid19.html