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View from the Neckar Bridge in Tübingen

Verfolgung der Bindung der Adenoviren in Tübingen

Hallo! Mein Name ist Aleksandra Stasiak und ich bin eine Doktorandin in der Arbeitsgruppe des Professors Thilo Stehle an der Universität Tübingen. Ich interessiere mich für Viren, Weisen in den sie mit unseren Körper interagieren, und wie man diese Interaktionen stören kann.

 Was? Und warum?

Adenoviren verursachen viele Krankheiten, z.B. Bindehautentzündung, Magen-Darm- und Atemwegsinfektionen. Sie haben aber auch ein anderes Gesicht – sie sind potentielle Gen-Übertragung Vektoren, die konnten in Gentherapie, Krebstherapie und Impfungen verwendet wurden. Sie sind in hunderten von klinischen Studien verwendet worden, aber wir können noch mehr über sie herausfinden und sie verbessern. Deshalb ist es wichtig zu verstehen, wie sie mit menschlichen Zellen interagieren. Dieses Einsicht könnten wir verwenden um die Vektoren auf bestimmten Zellarten, wie Krebszellen in Krebstherapie, oder Immunsystemzellen für Impfstoffen, zu lenken.

Adenoviren beginnen mit einer Zell zu interagieren durch Bindung der Proteinen, die sich an der Zellenoberflache befinden. Diese Oberflacheproteine nennen wir Rezeptoren. Auf der viralen Seite der Dingen, Adenovirus ist ein ordentliches Päckchen der Proteinen. Innerhalb dieses Päckchens, oder Kapsid, befinden sich DNS und Proteine, die für Infektion erforderlich sind. Es sind die Kapsidproteine, die die Interaktion mit der Zell beginnen.

Ein Adenoviruskapsid: Hexonen sind lila, Fibre knobs sind grün, und Penton base sind hellblau. Zeichendarstellung von David Goodsell, veröffentlicht auf der Protein Data Bank 101 Molecule of the Month Seite.

Adenoviruskapsid

Viruskapsiden bestehen aus nur wenigen Proteine, die sich viele Male wiederholen. Obwohl der Kapsid scheint auf den ersten Blick eine Kugel zu sein, ist er keine Sphäre.  Eigentlich ist er ein Ikosaeder: er hat zwanzig Flächen und zwölf Ecken. Das häufigste Protein im Kapsid ist der Hexon, der sich 720 Male wiederholt. An jedem Ecke gibt es Proteine, die mit Virusrezeptoren interagieren. Diese Proteine sind der „Fiber knob“ (Faserknopf), der von Zelloberflache herausstechen, und der Penton, der sich auf dem Boden des Faserknopfs befindet. Diese beiden Proteine interagieren mit den Rezeptoren. Zuerst, der „Fiber knob“ befestigt sich an einer der mehrere mögliche Befestigungrezeproten. Dann, der Penton befestigt sich an den Eintragrezeptor – die Integrine, und der Virus kann in die Zelle reingehen.

Interaktion zwischen Penton und Integrin ist Schwerpunkt der meine Doktorarbeit. Das steht im Einklang mit dem Thema von Pathogenbindung im ViBrANT ITN. Integrine sind eine große Familie der Oberflacheproteinen, die für Weiterleitung der Nachrichten (Signalisierung) zwischen der Zelle und ihr Umgebung verantwortlich sind. Sie können Wachstum, Immunität und Entwicklung beeinflussen. Viren haben um solche übliche Moleküle bei Infektion zu nutzen. Deshalb wollen wir sehen, wie Atome der Integrin und des Pentons in drei Dimensionen geordnet sind und welche Bindungen sie bilden. Das wird uns helfen, Viren zu entwerfen, die könnten, z.B., nur bestimmte Zellen infizieren. Zusätzlich, eine andere mögliche Verwendung, wäre Arzneimittel, die Bindung verhindern, zu entwerfen.

Wie?

Um Anordnung der Atome in einem Protein oder ein Proteincomplex festzulegen, nutzen wir Techniken aus eine Zweig der Wissenschaft die man Strukturbiologie nennt. Andreas hat das schon im seinen Blogeintrag erwähnt. Unsere Forschungsgruppe arbeitet meistens mit Röntgenkristallographie. In dieser Technik, Röntgenstrahlung wird an Proteinkristalle gelenkt. Zunächst, nutzen wir beobachteten Mustern, um Anordnung der Atome im Kristall festzulegen. Das ist wahrscheinlich würdig, in einen eigenen Blogeintrag beschreiben zu werden. Zur Zeit, reicht es zu sagen, das es knifflig ist, Proteine zwingen, Kristalle zu bilden und große Menge der Proteinen erforderlich sind.

Wer?

Ich bin in Warschau, Polen, geboren und ginge da zur Schule. Nach dem Abitur, habe ich in Schottland und Finnland studiert, und habe im Juni letzten Jahres mein Master im Biochemie abgeschlossen. Wahrend mein Studium, habe ich in wissenschaftlichen Forschung teilgenommen und deshalb habe ich beschlossen, weiter versuchen zu verstehen, wie funktionieren unsere Körper und wie Viren mit den interagieren und schaffen es, die zu manipulieren. Zusätzlich, ich mag es viel, neue Orte kennenzulernen, und freue mich sehr, ins Deutschland umziehen zu haben, das vierte Land in zwei Jahre für mich!

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