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SARS-CoV-2

ZAP: Möglicher neuer antiviraler Ansatz entdeckt

17.5.2022

Der Restriktionsfaktor Zinc Finger Antiviral Protein (ZAP) hemmt den Vermehrungsmechanismus von SARS-CoV-2 und kann die Viruslast um das 20-Fache reduzieren. Das haben Forschende des Würzburger Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig herausgefunden. Sie haben die Hoffnung, mit diesem Ansatz ein antivirales Mittel zu entwickeln.

Wie bekannt, ist ZAP ein multifunktionales Protein der Immunabwehr und hemmt die Replikation bestimmter Viren. Es kommt in einer kurzen (ZAP-S) und einer langen Form (ZAP-L) vor. Die beschriebenen Effekte der aktuellen Untersuchungen beziehen sich auf ZAP-S.

Noch nicht erforscht war bislang, ob und wie Proteine wie ZAP in die ribosomale Leserasterverschiebung von SARS-CoV-2 eingreifen. Auf der Suche nach einem antiviralen Wirkstoff haben Forschende um Professorin Neva Caliskan vom HIRI das Protein untersucht.

„Die Leserasterverschiebung hat sich evolutionär als Herzstück der Virusreplikation durchgesetzt. Und genau das macht sie zu einem attraktiven Wirkstoffziel“, sagt Matthias Zimmer, einer der zwei Erstautoren der Studie. „Interessanterweise konnten wir nachweisen, dass ZAP an die virale RNA bindet, die die Leserasterverschiebung auslöst“, ergänzt der HIRI-Doktorand aus der Forschungsgruppe „Rekodierungsmechanismen in Infektionen“. ZAP greife in die strukturelle Faltung der Virus-RNA ein und unterbinde das Signal, das SARS-CoV-2 aussendet, um die Wirtszellen zur Produktion seiner Replikationsenzyme zu bewegen. Außerdem stellten die Forschenden in Zusammenarbeit mit dem HZI fest, dass Wirtszellen mit einem erhöhten ZAP-Spiegel eine etwa 20-fach reduzierte Virusmenge aufweisen. Die Forschenden mutmaßen, dass das gehäufte Auftreten oder das Fehlen des Proteins ein Indikator für einen milden oder schweren Verlauf der Infektion sein könnte. Um die molekularen Mechanismen von ZAP vollständig zu verstehen, bedürfe es noch weiterer Forschung, heißt es in der Mitteilung. Die Studie wurde gefördert aus Mitteln der Helmholtz-Gemeinschaft, des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur und des Europäischen Forschungsrats.

Pressemitteilung Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI), Dezember 2021
Zimmer M et al., Nature Communications, 10.12.2021; DOI 10.1038/s41467-021-27431-0

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