Initiationsphase                                         Back to Allgemeine Virologie

Anlagerung (Attachment)

Virusanlagerung an eine Zelle setzt spezifische Bindungsstrukturen voraus.

Dazu hat das Virus spezielle VIRAL ATTACHMENT PROTEINS (V.A.P) oder Liganden, die an zelluläre Rezeptoren binden können.

Diese Bindung ist in den meisten Fällen reversibel (bevor es zur Penetration kommt), einige Viren haben sogar einen Ablösemechanismus (Influenzaviren, Neuraminidase). Es kommt jedoch beim Ablösen oft zu Konformationsänderungen, die dann eine weitere Bindung des Virus erschweren.

Rezeptoren sind normalerweise oberflächliche  Zellstrukturen, die für ein normales Funktionieren der Zellfunktionen wichtig sind. Viren haben diese immer gleichen Strukturen als Chance erkannt, sich an diesen Zellen spezifisch anzulagern.

Moleküle, die auch als Virusrezeptoren fungieren:

Molekül                     Funktion                                                    Virus ICAM-I                            Adhäsion an andere Zellen                                    Rhinoviren MHC I                              Ligand für CD 8 T-Zellen                                    Adenovirus MHC II                             Ligand für CD 4 T-Zellen                    CR 2                                Complementrezeptor C3d                                    Epstein Bar Virus IgA Rezeptor                  Bindet IgA zum Transport durch die Zelle          Hepatitis B Virus CD 4                               Ligand für MHC II                                                 HIV-1, HIV-2, SIV IgM                                 B-Zellrezeptor                                                       Maus Leukämievirus IgG, gebunden an           Bindet Virus                                                           Dengue Virus und andere Viren Zellen mittels Fc                                                                               ß-Adrenergic Receptor   Bindet Adrenalin                                                 Reovirus Acetylcholin Rezeptor    Bindet Acetylcholin                                           Tollwut-Lyssavirus N-Acetylneuraminsäure gibt den Zellen ihre negative Ladung                 Influenza, Polyoma, Reo-                                                                                                                     virus Phosphotidylserin            Zellmembranbestandteil                                    Vesicular stomatitis Virus

Die Bindung eines Virus an einen Rezeptor muß nicht dessen Funktion beeinflussen.

Das Vorkommen des Rezeptors bedingt weitgehend das Wirtsspektrum und den Tropismus des Erregers

Es sind nur sehr wenige Rezeptoren bisher gut charakterisiert.

Die Zelloberfläche dürfte zwischen 500 und 500.000 Rezeptoren aufweisen.

Rezeptoren können ganz spezifische Glycoproteine sein, es reichen aber auch Zuckerreste an Glycoproteinen oder Glycolipiden, selten sogar nur Lipide, um die Bindung herzustellen.

Normalerweise ist ein Rezeptor für ein bestimmtes Virus spezifisch, manchmal wird er aber auch von verschiedenen Viren benutzt, besonders wenn es sich um einen Zuckerrest handelt.

Komplexe Viren (z.B. Pox, Herpes, etc.) können mehrere Rezeptoren benutzen, wodurch ihnen mehrere Wege in die Zielzelle zur Verfügung stehen.

Manche Viren besitzen auf dem Liganden mehrere Domänen, die mit verschiedenen zellulären Rezeptoren interagieren können.

Die Interaktion zwischen viralem Ligand und Rezeptor führt meistens zu irreversiblen Änderungen am Virus.

Ein klassisches Beispiel für dies ist die Infektion mit Influenza. Das Virus wird mit Hilfe seines Hämagglutinin-Liganden an N-Acetylneuraminsäure-Resten (Rezeptoren) gebunden, was zu einer Spaltungsreaktion führt. Dies hat eine Konformationsänderung zur Folge, die eine Fusionsdomäne am Ende des Hämagglutinins freilegt.

Oft genügt ein Rezeptor nicht allein zur Infektion einer Zielzelle. Dann ist auch noch ein Co-Rezeptor vonnöten.

Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Infektion mit HIV. Das Virus bindet mittels seines gp120 Liganden an CD4+ Zellen, wobei Co-Rezeptoren wie Fusin eine Rolle spielen. Die bisher identifizierten Co-Rezeptoren von HIV sind Mitglieder der Familie der Chemokin-Rezeptoren, die in der normalen Immunantwort bei der Rekrutierung von T-Zellen und antigenpräsentierenden Zellen ihre Funktion haben. Die Co-Rezeptor-Funktion ist scheinbar von der Zielzelle abhängig. Fusin ist für T-Zell- tropische HIV-Isolate von Bedeutung, während CKR5  für Makrophagen-tropische HIV-                                       Isolate als Co-Rezeptor dient.

Identifikation von Rezeptoren

• Durch Expression des Gens, das für den Rezeptor codiert, in einer anderen Zelle, die normalerweise nicht vom Virus infiziert werden kann.
• Blockierung der Anlagerung an den Rezeptor mit Hilfe spezifischer monoklonaler Antikörper.

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